ด้วยดาวเทียมสวิฟท์และกล้องโทรทรรศน์ออปติกหลายแห่งทำให้นักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการระเบิดรังสีแกมมา“ มืด” ซึ่งมีความสว่างในการปล่อยรังสีแกมม่าและรังสีเอกซ์ แต่ด้วยแสงที่มองเห็นน้อยหรือไม่มีเลย การปะทุที่มืดเหล่านี้ยังให้ข้อมูลเชิงลึกแก่นักดาราศาสตร์เกี่ยวกับการค้นหาพื้นที่ของการก่อตัวดาวฤกษ์ที่ถูกซ่อนไว้ด้วยฝุ่น “ การศึกษาของเราแสดงหลักฐานที่น่าสนใจว่าการก่อตัวดาวฤกษ์จำนวนมากในเอกภพนั้นถูกซ่อนไว้โดยฝุ่นในกาแลคซีซึ่งไม่ปรากฏว่ามีฝุ่นมาก” Joshua Bloom รองศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ที่ UC Berkeley และผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว สิ่งที่เขาค้นพบในการประชุม American Astronomical Society ในแคลิฟอร์เนีย
การระเบิดด้วยรังสีแกมม่าเป็นการระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดของเอกภพทำให้สามารถผลิตแสงได้มากจนกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินตรวจจับได้อย่างง่ายดายนับพันล้านปีแสง ทว่านักดาราศาสตร์ได้งงงันกับธรรมชาติของสิ่งที่เรียกว่าการระเบิดมืดที่ผลิตรังสีแกมม่าและรังสีเอกซ์มานานกว่าทศวรรษ พวกเขาคิดเป็นครึ่งหนึ่งของการระเบิดที่ตรวจพบโดยดาวเทียม Swift ของ NASA ตั้งแต่เปิดตัวในปี 2547
การศึกษาพบว่าส่วนใหญ่เกิดขึ้นในกาแลคซีปกติซึ่งตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์ออปติคัลขนาดใหญ่
“ คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้สำหรับการระเบิดมืดคือว่าพวกเขากำลังเกิดขึ้นจนแสงที่มองเห็นของพวกเขาถูกดับอย่างสมบูรณ์” บลูมกล่าว ขอบคุณการขยายตัวของเอกภพและหมอกหนาของก๊าซไฮโดรเจนเมื่อเพิ่มระยะทางในอวกาศนักดาราศาสตร์ไม่เห็นแสงที่มองเห็นได้จากวัตถุที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 12.9 พันล้านปีแสง ความเป็นไปได้อีกอย่าง: การระเบิดมืดกำลังระเบิดในกาแลคซีที่มีฝุ่นระหว่างดวงดาวจำนวนมากผิดปกติซึ่งดูดกลืนแสงของการระเบิด แต่ไม่ใช่การแผ่รังสีพลังงานสูงกว่า
ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์ทางแสงที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก Keck I ขนาด 10 เมตรในฮาวายทีมได้ค้นหากาแลคซีที่ไม่รู้จักในบริเวณที่มีการระเบิดความมืดที่ค้นพบ 14 ครั้งอย่างรวดเร็ว “ สำหรับการระเบิดเหล่านี้สิบเอ็ดครั้งเราพบกาแลคซีธรรมดาจาง ๆ ” Daniel Perley นักศึกษาบัณฑิต UC Berkeley ผู้เป็นผู้นำการศึกษากล่าว หากกาแลคซีเหล่านี้ตั้งอยู่ในระยะทางไกล ๆ แม้แต่กล้องโทรทรรศน์เคกก็ไม่สามารถมองเห็นพวกมันได้
การปะทุรังสีแกมม่าส่วนใหญ่เกิดขึ้นเมื่อดาวมวลสูงหมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ เมื่อแกนของพวกมันยุบตัวลงในหลุมดำหรือดาวนิวตรอนเจ็ตส์แก๊ส - ซึ่งถูกขับเคลื่อนโดยกระบวนการที่ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้เจาะทะลุดาวและระเบิดออกสู่อวกาศ ที่นั่นพวกมันโจมตีแก๊สก่อนที่ดาวจะถูกปล่อยออกมาและทำให้มันร้อนซึ่งก่อให้เกิดสายัณห์ที่มีอายุสั้นในหลายช่วงคลื่นรวมถึงแสงที่มองเห็นได้
การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการระเบิดของความมืดจะต้องคล้ายกันยกเว้นสำหรับแผ่นฝุ่นในกาแลคซีโฮสต์ของพวกเขาที่ปิดบังแสงส่วนใหญ่ในสายัณห์ของมัน
นักดาราศาสตร์สำรวจการระเบิดทั้งหมด 14 ครั้งซึ่งแสงแสงนั้นอ่อนกว่าที่คาดไว้หรือขาดหายไปอย่างสิ้นเชิง พวกเขาพบว่าการระเบิดของรังสีแกมม่า“ มืด” เกือบทุกครั้งนั้นมีกาแลคซีโฮสต์ที่สามารถตรวจจับได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ออปติคัลขนาดใหญ่
การก่อตัวของดาวเกิดขึ้นในเมฆหนาแน่นที่เต็มไปด้วยฝุ่นละอองอย่างรวดเร็วเมื่อดาวมวลสูงที่สุดมีอายุมากขึ้นอย่างรวดเร็วและระเบิดทำให้องค์ประกอบที่สร้างขึ้นใหม่เข้าไปในตัวกลางระหว่างดวงดาวเพื่อสร้างการก่อตัวดาวดวงใหม่ ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงสันนิษฐานว่ามีการก่อตัวของดาวฤกษ์จำนวนมากในกาแลคซีที่เต็มไปด้วยฝุ่นแม้ว่าจริง ๆ แล้วจะวัดว่าฝุ่นนี้มีกระบวนการก่อตัวในกาแลคซีไกลโพ้นมากเพียงใด
ดาวฤกษ์คิดว่าจะระเบิดเมื่อรังสีแกมม่าปะทุอยู่อย่างรวดเร็วและตายไป การระเบิดในที่มืดอาจเป็นตัวแทนของดวงดาวที่ไม่เคยลอยห่างไกลจากเมฆที่ก่อตัว
ตรวจพบการระเบิดของรังสีแกมม่าในช่วงคลื่นอินฟราเรดไกลถึง 13.1 พันล้านปีแสง “ ถ้าการปะทุรังสีแกมม่าเกิดขึ้นบ่อยครั้งเมื่อ 13 พันล้านปีก่อน - น้อยกว่าหนึ่งพันล้านปีหลังจากการก่อตัวของเอกภพ - เราควรจะตรวจจับพวกมันเป็นจำนวนมาก” เอส. แบรดลีย์เชนเก้อธิบายด้วยเช่นกันที่ UC Berkeley “ เราไม่ได้ระบุว่าดาวดวงแรกก่อตัวขึ้นอย่างบ้าคลั่งน้อยกว่าที่นางแบบบางคนแนะนำ”
นักดาราศาสตร์สรุปว่าการระเบิดความมืดน้อยกว่า 7 เปอร์เซ็นต์สามารถเกิดขึ้นได้ในระยะทางดังกล่าวและพวกเขาเสนอการสำรวจทางวิทยุและไมโครเวฟของกาแลคซีใหม่เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าบริเวณที่เต็มไปด้วยฝุ่นนั้นบังแสงไว้อย่างไร มีการส่งบทความเกี่ยวกับการค้นพบไปยัง The Astronomical Journal
ที่มา: NASA, UC Berkeley, AAS
