ในระบบสุริยะที่กว้างใหญ่ของเรานี้ ไม่ได้มีเพียงแต่ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ เศษหินหรือดาวเคราะห์น้อยแต่เพียงเท่านั้น เรายังมีดาวหางซึ่งเป็นวัตถุที่คอยโคจรอยู่รอบๆดวงอาทิตย์ของเราในระบบสุริยะนี้ ซึ่งดาวหางเหล่านี้มีองค์ประกอบหลักเป็นน้ำแข็ง คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน แอมโมเนีย หินและเศษฝุ่นรวมกันอยู่ โดยเมื่อดาวหางเคลื่อนที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ส่วนหน้าที่หันหาดวงอาทิตย์จะได้รับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ที่มาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้น้ำแข็งฝุ่นและแก๊สเกิดการระเหยกลายเป็นชั้นบรรยากาศที่ห้อมล้อมดาวหางเอาไว้ซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่นอกเหนือจากนั้นแล้วนักฟิสิกส์ยังพบอีกว่าดาวหางนั้นสามารถปลดปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ในย่านของรังสีเอ็กซ์ (X-Ray) ออกมาได้อีกด้วย จึงเป็นที่น่าสงสัยว่ารังสีเอ็กซ์นั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร

เพื่อหาคำตอบ ทีมนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Oxford ได้ทำการทดลองเพื่อศึกษาอันตรกิริยาระหว่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์ (ลมสุริยะ) ที่มีต่อดาวหาง โดยทำการยิงแสงเลเซอร์ความเข้มสูงลงบนแผ่นฟอยล์พลาสติกเพื่อจำลองปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจริงบนอวกาศ ซึ่งแสงเลเซอร์ที่ตกกระทบบนแผ่นฟอยล์พลาสติกจะทำให้อะตอมของพลาสติกเกิดการแตกตัวออกเป็นพลาสม่า (พลาสม่าคือสถานะที่ 4 ของสสาร เป็นสถานะที่อะตอมเกิดการแตกตัวออกเป็นไอออนบวกและอิเล็กตรอนที่มีจำนวนเท่าๆกัน) โดยพลาสม่าที่เกิดขึ้นมาจะถูกใช้เป็นตัวแทนของลมสุริยะในการทดลองนี้ จากนั้นนักวิทยาศาสตร์จะให้พลาสม่าดังกล่าวเคลื่อนที่ผ่านวัตถุทรงกลมที่ถูกใช้เป็นตัวแทนของดาวหาง โดยพวกเขาพบว่าพลาสม่าที่เกิดขึ้นจะทำให้อุณหภูมิของอิเล็กตรอนในวัตถุทรงกลมสูงขึ้นนับล้านองศาและเกิดการปลดปล่อยพลังงานในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ในย่านของรังสีเอ็กซ์ (X-Ray) ออกมา

ซึงการค้นพบในครั้งนี้นอกจากจะทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้รู้ถึงที่มาของรังสีเอ็กซ์จากดาวหางแล้ว ยังช่วยไขปัญหาอย่าง injection problem ที่อธิบายเอาไว้ว่าการที่วัตถุในอวกาศจะปลดปล่อยรังสีออกมานั้นอนุภาคจำเป็นต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง นั่นหมายความว่าอนุภาคต้องมีพลังงานมหาศาลแต่ปัญหาก็คือนักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่ทราบว่าสิ่งใดที่เป็นตัวให้พลังงานแก่อนุภาคเหล่านั้น ซึ่งการค้นพบของนักฟิสิกส์จาก oxford ในครั้งนี้อาจช่วยแก้ปัญหาดังกล่าวได้
โดยงานวิจัยในครั้งนี้ถูกตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature Physics“A. Rigby et al. Electron acceleration by wave turbulence in a magnetized plasma. Nature Physics, published online March 12, 2018; doi: 10.1038/s41567-018-0059-2

ที่มา http://www.sci-news.com/physics/comets-emit-x-rays-05820.html
เรียบเรียงโดย @MrVop