Swift ของนาซ่าจับภาพนี้ของ 73P / Schwassmann-Wachmann 3 เมื่อข้ามวงแหวนเนบิวลา คลิกเพื่อดูภาพขยาย
ดาวหาง 73P / Schwassmann-Wachmann 3 สามารถมองเห็นได้ในท้องฟ้ายามค่ำคืนด้วยกล้องโทรทรรศน์สนามหลังบ้านขนาดเล็กและมันจะเข้าใกล้โลกในสัปดาห์หน้า (ไม่ต้องกังวลมันยังอยู่ไกลมาก) อย่างไรก็ตามหนึ่งในคุณสมบัติของดาวหางนี้ก็คือมันมีความสว่างผิดปกติในสเปกตรัม X-ray หอสังเกตการณ์ X-ray สามแห่งจะทำการตรวจสอบดาวหางในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้าเพื่อพิจารณาว่ามันทำมาจากอะไรและอาจเป็นองค์ประกอบของลมสุริยะที่ทำให้เกิดหาง
นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้ดาวเทียม Swift ของนาซ่าตรวจจับรังสีเอกซ์จากดาวหางซึ่งขณะนี้ผ่านโลกและพังทลายลงอย่างรวดเร็วในสิ่งที่อาจเป็นวงโคจรรอบสุดท้ายรอบดวงอาทิตย์
การสำรวจของ Swift เป็นโอกาสที่หายากในการตรวจสอบความลึกลับที่เกิดขึ้นหลายครั้งเกี่ยวกับดาวหางและระบบสุริยะของเราและนักวิทยาศาสตร์หลายร้อยคนได้ปรับตัวเข้ากับเหตุการณ์
ดาวหางที่เรียกว่า 73P / Schwassmann-Wachmann 3 นั้นสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กแม้แต่สนามหลังบ้าน คาดว่าจะมีความสว่างสูงสุดในสัปดาห์หน้าเมื่อมันมาถึงภายใน 7.3 ล้านไมล์ของโลกหรือประมาณ 30 เท่าของระยะทางสู่ดวงจันทร์ อย่างไรก็ตามไม่มีภัยคุกคามต่อโลก
นี่คือดาวหางที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบในรังสีเอกซ์ ดาวหางอยู่ใกล้กับที่นักดาราศาสตร์หวังว่าไม่เพียง แต่จะพิจารณาองค์ประกอบของดาวหางเท่านั้น แต่ยังรวมถึงลมสุริยะด้วย นักวิทยาศาสตร์คิดว่าอนุภาคอะตอมที่ประกอบด้วยลมสุริยะนั้นทำปฏิกิริยากับวัสดุดาวหางเพื่อผลิตรังสีเอกซ์ซึ่งเป็นทฤษฎีที่สวิฟต์อาจพิสูจน์ได้จริง
หอสังเกตการณ์ X-ray ระดับโลกสามแห่งอยู่ในวงโคจรในขณะนี้คือหอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์ของนาซ่า, XMM-Newton ที่นำโดยชาวยุโรปและซูซากุที่นำโดยชาวญี่ปุ่นจะสังเกตดาวหางในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า เช่นเดียวกับแมวมอง Swift ได้ให้ข้อมูลกับสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่เหล่านี้เกี่ยวกับสิ่งที่จะมองหา การสังเกตแบบนี้สามารถเกิดขึ้นในคลื่น X-ray เท่านั้น
“ ดาวหาง Schwassmann-Wachmann เป็นดาวหางที่ไม่เหมือนใคร” Scott Porter จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่าในเมืองกรีนเบลต์รัฐแมรี่แลนด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมสังเกตการณ์สวิฟต์กล่าว “ ในช่วงปี 1996 มันแตกสลาย ตอนนี้เรากำลังติดตามชิ้นส่วนประมาณสามโหล รังสีเอกซ์ที่ถูกสร้างขึ้นนั้นให้ข้อมูลที่ไม่เคยเปิดเผยมาก่อน”
สถานการณ์ดังกล่าวชวนให้นึกถึง Deep Impact probe ซึ่งเจาะทะลุดาวหาง Tempel 1 เมื่อประมาณหนึ่งปีก่อน เวลานี้ธรรมชาติเองทำให้ดาวหางแตก เนื่องจาก Schwassmann-Wachmann 3 นั้นอยู่ใกล้กับทั้งโลกและดวงอาทิตย์มากกว่าเทมเพล 1 อย่างมากในปัจจุบันจึงมีความสว่างกว่ารังสีเอกซ์ประมาณ 20 เท่า Schwassmann-Wachmann 3 ผ่านโลกประมาณทุกๆห้าปี นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าความสว่างจะเป็นอย่างไรในรังสีเอกซ์ในเวลานี้
“ การสำรวจสวิฟต์นั้นน่าทึ่งมาก” เกร็กบราวน์จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์ในลิเวอร์มอร์รัฐแคลิฟอร์เนียซึ่งเป็นผู้นำข้อเสนอสำหรับการสังเกตการณ์สวิฟต์ “ เนื่องจากเรากำลังดูดาวหางในรังสีเอกซ์เราจึงสามารถเห็นคุณสมบัติพิเศษมากมาย ผลที่ได้จากการรวมข้อมูลจากหอสังเกตการณ์ชั้นนำหลายแห่งที่โคจรรอบจะน่าประทับใจ”
Swift เป็นเครื่องตรวจจับรังสีแกมม่าเป็นหลัก ดาวเทียมยังมีกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์และรังสีอัลตราไวโอเลต / ออปติคัล เนื่องจากความสามารถในการล่าสัตว์ระเบิดที่จะหมุนอย่างรวดเร็ว Swift จึงสามารถติดตามความคืบหน้าของดาวหาง Schwassmann-Wachmann 3 ที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว สวิฟท์เป็นหอสังเกตการณ์แห่งแรกที่สังเกตการณ์ดาวหางพร้อมกันทั้งในแสงอุลตร้าไวโอเลตและรังสีเอกซ์ การเปรียบเทียบข้ามนี้มีความสำคัญสำหรับการทดสอบทฤษฎีเกี่ยวกับดาวหาง
Swift และอีกสามหอดูดาว X-ray วางแผนที่จะรวมกองกำลังเพื่อสังเกตการณ์ Schwassmann-Wachmann 3 อย่างใกล้ชิด นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะใช้โครงสร้างทางเคมีของดาวหางด้วยเทคนิคที่เรียกว่าสเปกโทรสโกปี Swift ได้ตรวจจับออกซิเจนและคำแนะนำของคาร์บอนแล้ว องค์ประกอบเหล่านี้มาจากลมสุริยะไม่ใช่ดาวหาง
นักวิทยาศาสตร์คิดว่ารังสีเอกซ์นั้นเกิดขึ้นจากกระบวนการที่เรียกว่าการแลกเปลี่ยนประจุซึ่งอนุภาคที่มีประจุจากดวงอาทิตย์ซึ่งขาดอิเลคตรอนจะขโมยอิเล็กตรอนจากสารเคมีในดาวหาง วัสดุดาวหางทั่วไปรวมถึงน้ำมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ การแลกเปลี่ยนประจุคล้ายกับประกายเล็ก ๆ ที่พบในไฟฟ้าสถิตเท่านั้นที่พลังงานที่ไกลกว่ามาก
โดยการเปรียบเทียบอัตราส่วนของพลังงานรังสีเอกซ์ที่ปล่อยออกมานักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดเนื้อหาของลมสุริยะและสรุปเนื้อหาของวัสดุดาวหางได้ Swift, Chandra, XMM-Newton และ Suzaku แต่ละตัวมีความสามารถที่สมบูรณ์แบบเพื่อตอกย้ำการวัดที่ยุ่งยากนี้ การรวมกันของการสำรวจเหล่านี้จะให้วิวัฒนาการเวลาของการปล่อยรังสีเอกซ์ของดาวหางเมื่อมันนำทางผ่านระบบสุริยะของเรา
พอร์เตอร์และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ก็อดดาร์ดและลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์ทดสอบทฤษฎีการแลกเปลี่ยนประจุในห้องทดลองทางโลกในปี 2546 การทดลองที่กับดัก EBIT-I อิเล็กตรอนชนิดลำแสงอิเล็กตรอนของลิเวอร์มอร์ องค์ประกอบในลมสุริยะและดาวหาง “ เรามีความกังวลในการเปรียบเทียบห้องปฏิบัติการของธรรมชาติกับห้องที่เราสร้างขึ้น” พอร์เตอร์กล่าว
ภารกิจ ROSAT นำโดยชาวเยอรมันซึ่งขณะนี้ถูกปลดประจำการเป็นคนแรกที่ตรวจจับรังสีเอกซ์จากดาวหางจาก Hyakutake ในปี 1996 นี่เป็นความประหลาดใจที่ยิ่งใหญ่ ใช้เวลาประมาณห้าปีก่อนที่นักวิทยาศาสตร์จะมีคำอธิบายที่เหมาะสมสำหรับการปล่อยรังสีเอกซ์ ตอนนี้สิบปีหลังจาก Hyakutake นักวิทยาศาสตร์สามารถไขปริศนาได้
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
