กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก กำลังจะดูจักรวาล

นับตั้งแต่เมื่อที่ Galileo ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องพินิจพิศดูดาวบนฟ้า จนทำให้เขาเป็นบุคคลแรก ที่ได้เห็นภูเขาบนดวงจันทร์ เห็นปรากฎการณ์ข้างขึ้น ข้างแรม ของดาวศุกร์และเห็น แม้กระทั่งดวงจันทร์เล็กๆ ของดาวพฤหัส ตลอดระยะเวลาอันยาวนานร่วม 382 ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ทุ่มเท ความสามารถและความพยายามมากมาย ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นๆ เพื่อจะได้มีโอกาสเห็นจักรวาลชัดขึ้น และไกลขึ้น

จากความจริงที่ว่า ในการจะดูดาวดวงใดก็ตาม แสงจากดวงดาวนั้น จะต้องใช้เวลาในการเดินทางมาสู่ตา เช่น แสงจากดวงอาทิตย์ต้องใช้เวลานาน 8 นาทีจึงจะมาถึงโลก เราจึงอาจจะกล่าวได้ว่า ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลก 8 นาทีแสง สำหรับกรณีของดาวที่อยู่ไกล จากโลก 15,000 ล้านปีแสง แสงจากดวงดาวนั้น ก็ต้องใช้เวลานาน 15,000 ล้านปี จึงจะเดินทางถึงตาเรา ก็ในเมื่อกล้องโทรทรรศน์ ที่มีประสิทธภาพดีที่สุดในโลก ปัจจุบันยังสามารถเห็นดาว ที่อยู่ไกลจากโลกได้ไม่เกิน 7,000 ล้านปีแล้ว นักดาราศาสตร์จึงได้พยายามสร้างกล้อง ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น เพื่อที่จะได้เห็นดาว (ถ้าเป็นไปได้) ที่อยู่ไกลถึงขอบจักรวาลโน่น
แต่เล็นส์ของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ มีน้ำหนักมาก น้ำหนักที่มหาศาลของกล้อง จะกดตัวเล็นส์ทำให้เล็นส์เสียรูปทรง จนโฟกัสแสงไม่ได้ ภาพที่ถ่ายได้ ก็จะไม่ชัด แต่ครั้นจะไม่ใช้เล็นส์ขนาดใหญ่ ทางออกประการหนึ่งก็มีว่า ให้ใช้วิธีเปิดหน้ากล้องนานๆ เพื่อรวบรวมแสงจากดาว ให้มีความเข้มมากพอที่ จะบันทึกภาพได้แต่วิธีนี้ก็ติดขัด ตรงที่ว่าบรรยากาศของโลกนั้นปรวนแปรตลอดเวลา อากาศที่รวนเร จะทำให้แสงจากดาวหักเห ขณะผ่านชั้นบรรยากาศ มีผลทำให้ภาพดาวที่จุดโฟกัส จะไม่คมชัด ทำให้ยากต่อการวิเคราะห์
เพื่อขจัดปัญหาทั้งสองประการนี้ ในเดือนมกราคมของปี พ.ศ. 2535 ที่จะผ่านมานี้ ที่ยอดเขา Mauna Kea ในหมู่เกาะฮาวาย จะมีพิธีเปิดการใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ ที่สุดในโลก ที่สามารถเห็นได้ไกลที่สุดและดีที่สุด

กล้องโทรทรรศน์กล้องนี้ดำเนินการสร้าง โดยใช้เทคโนโลยีที่ไม่ธรรมดา ตัวกล้องมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 400 นิ้ว จึงนับว่าใหญ่กว่ากล้อง Hale ที่ภูเขา Palomar ถึง 4 เท่า และเมื่อทำงานที่ระดับความสูง 4,200 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล กล้องโทรทรรศน์ใหม่ที่มีนามว่า Keck (ตามชื่อของบริษัทที่สปอนเซอร์การสร้าง) นี้ จะทำงานโดยปราศจากเมฆและหมอกรบกวน จึงทำให้สภาวะการทำงานดี เกือบตลอดปีองค์ประกอบของ Keck ส่วนที่แปลกสุดๆ คือ เล็นส์ที่ใช้มิใช่เล็นส์ทีทำด้วยแก้วชิ้นใหญ่ แบบเล็นส์ของกล้องทั่วๆ ไป แต่ Keck ใช้แผ่นกระจกรูป 6 เหลี่ยมด้านเท่า 36 ชิ้น นำมาวางเรียงรายกันเป็นโมเซค (คล้ายแผ่นกระเบื้องในห้องน้ำ) และโค้งรูปพาราโบลา โดยมีหน้าปัทม์กว้างถึง 10 เมตร และกระจกแต่ละแผ่นมีความหนา 7.5 เซนติเมตร กว้างขนาด 2 เมตร และหนัก 370 กิโลกรัม Keck มีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ควบคุมกล้องซึ่งจะทำหน้า ที่ปรับเปลี่ยนตำแหน่งต่างๆ ของกระจกทั้ง 36 แผ่น ตลอดเวลา ดังนั้นไม่ว่าอุณหภูมิของอากาศในบริเวณนั้น จะเปลี่ยนแปลงเพียงใด หรือตัวกล้องจะส่องดูดาวที่ตำแหน่งใด คอมพิวเตอร์ควบคุมก็จะปรับระยะ และความเอียงของกระจกหกด้าน จนทำให้ภาพดาว ภาพกาแล็กซีปรากฏที่จุดโฟกัสเสมอ กล้อง Keck ที่ Mauna Kea มีน้ำหนักน้อยกว่ากล้อง Hale ที่ Palomar ถึง 3 เท่า แต่เห็นได้ชัดกว่าถึง 100 เท่า มิหนำซ้ำราคายังถูกกว่า 15 เท่าอีกด้วย
นักดาราศาสตร์ซึ่งกระหายแสงจากดาว (เหมือนคนบางกลุ่มกระหายอำนาจ) คาดฝันว่าตะกร้าเก็บแสงชื่อ Keck นี้ จะช่วยให้เราเห็นดาว quasar ซึ่งสว่างสุกใสกว่าดวงอาทิตย์ราว 100 ล้านเท่าที่ขอบจักรวาลได้ อีกทั้งจะช่วยให้เห็นดาวนิวตรอนที่หมุนรอบตัวเองวินาทีละ 1,000 รอบก็ยังได้ และคงจะเห็นอะไรต่อมิอะไรอีกมากมายซึ่งจินตนาการของมนุษย์ปัจจุบันเอง ก็ยังมิเคยฝันถึง
Keck คงช่วยให้เราเห็นได้ไกลเท่านั้น แต่เรื่องที่ว่าตัวเรา จะไปให้ถึงดาวเหล่านั้น ตายไปเกิดใหม่กี่ล้านชาติ ก็คงไปไม่ถึงครับ

ที่มา : ดร.สุทัศน์ ยกส้าน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)

 

กลับสู่หน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม