หลังจากสหรัฐอเมริกาทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ลูกแรกของโลกที่ Trinity Site เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม ค.ศ. 1945 เป็นต้นมา ก็ทำให้โลกเข้าสู่ปัญหาวิกฤตนิวเคลียร์
ในเวลาต่อมามีการทดสอบนิวเคลียร์อีกหลายครั้ง หนึ่งในการทดสอบที่โด่งดังก็คือ การทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตที่ Novaya Zemlya เมื่อวันที่ 30 ตุลาคม ค.ศ. 1961 อาวุธนิวเคลียร์ที่ใช้ทดสอบมีชื่อว่า ”Tsar Bomba” พลังงานในการระเบิดเทียบเท่าระเบิด TNT 50 – 58 เมกะตัน (มากกว่า Trinity Site 2,900 เท่า) ถือได้ว่าเป็นการทดสอบที่มีพลังงานในการระเบิดมากที่สุดในโลก หลังจากนั้นโลกก็เข้าสู่สงครามเย็น
การแข่งขันในการเสริมสมรรถนะอาวุธนิวเคลียร์ดุเดือดมากขึ้นเรื่อย ๆ ชาติผู้นำต่างแสดงศักยภาพอาวุธนิวเคลียร์ของตน จนกระทั่งผู้นำชาติมหาอำนาจอาวุธนิวเคลียร์ในสมัยนั้นได้แก่ สหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกา และสหภาพโซเวียต ได้ทำสนธิสัญญาข้อจำกัดการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ (Limited Test Ban Treaty) ในปี ค.ศ. 1963
ข้อจำกัดในการทดสอบครอบคลุมพื้นที่ทั้งทางบก มหาสมุทร ใต้มหาสมุทร ชั้นบรรยากาศ หรือแม้กระทั่งพื้นที่ในอวกาศ แต่สนธิสัญญาดังกล่าวก็ไม่ได้ทำให้ประเทศที่ทำข้อตกลงหยุดพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ได้ เช่น ฝรั่งเศสยังคงดำเนินการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศในปี ค.ศ. 1974 หรือแม้น้องใหม่อย่างจีนในสมัยนั้นก็แอบทดสอบในปี ค.ศ. 1980
จนกระทั่งการทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ใต้ดินครั้งสุดท้าย เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1992 โดยสหรัฐอเมริกา ก่อนที่จะเริ่มทำสนธิสัญญาหยุดการทดสอบทางนิวเคลียร์อย่างถาวรในปี ค.ศ 1996 ถึงแม้ภายหลังจะมีประเทศอินเดีย ปากีสถาน หรือเกาหลีเหนือแอบทดสอบอยู่บ้างก็ตาม
เราจะรู้ได้อย่างไรว่าประเทศไหนหยุดทดสอบแล้วจริง ๆ
ในปี ค.ศ. 1963 โปรเจกต์ดาวเทียมแบบกลุ่มชื่อว่า Vela ของสหรัฐอเมริกาได้ถูกก่อตั้งขึ้นและถูกส่งขึ้นสู่อวกาศ เพื่อตรวจจับรังสีโดยเฉพาะแกมมา เพื่อระบุตำแหน่งที่มาของรังสีแกมมา หากมีการแอบทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ของชาติใดก็ตาม
กลุ่มดาวเทียม Vela มีมากถึง 12 ดวง ครอบคลุมพื้นที่ของโลกเพียงพอที่จะตรวจสอบแหล่งที่มาของการระเบิดรังสีแกมมาได้ ดาวเทียม Vela ในเวอร์ชั่นแรก ๆ มีเครื่องมือตรวจจับรังสีและอนุภาคพลังงานสูง ดังนี้
- ตัวตรวจจับรังสีเอกซ์ 12 ตัว
- ตัวตรวจจับอนุภาคนิวตรอน 18 ตัว
- และตัวตรวจจับรังสีแกมมา
โดยใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ ให้กำลังไฟประมาณ 90 วัตต์ ดาวเทียม Vela สามารถตรวจหาตำแหน่งของการระเบิดบนพื้นโลกได้ในขอบเขต 3,000 ไมล์ มีเซนเซอร์ตรวจจับแสงได้อย่างรวดเร็วในระยะเวลาการระเบิดสั้น ๆ
ภายหลังการส่งดาวเทียม Vela ได้หนึ่งสัปดาห์ ก็ได้ใช้งานจริงทันที โดยตรวจพบการระเบิดรังสีแกมมา แต่ที่น่าตกใจคือ ”มันมาจากนอกโลก!”
ปรากฏการณ์การระเบิดรังสีแกมมา หรือ Gamma – Ray bursts : GRBs ที่ตรวจจับได้เกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาสั้น ๆ (ในระดับน้อยกว่า 2 วินาที) ทำให้นักวิเคราะห์ข้อมูลในสมัยนั้นต้องกลับมาทบทวนการทำงานของดาวเทียม Vela ใหม่ แต่ภายหลังก็ได้รับการยืนยันว่า GRBs นั้นมาจากการระเบิดมวลสารของดาวฤกษ์มวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรา ที่กำลังกลายเป็นหลุมดำในเวลาต่อมา
นอกจากนี้การเกิด GRBs ยังถูกตรวจจับได้หลายครั้ง เช่น การหลอมรวมกันของระบบดาวนิวตรอนคู่ (neutron star mergers) โดยเมื่อหลอมรวมกันเสร็จจะระเบิดอย่างรุนแรง ปลดปล่อยรังสีพลังงานสูง หรือเรียกปรากฏการณ์ดังกล่าวว่า ”Supernova”
ปัจจุบันโปรเจกต์กลุ่มดาวเทียม Vela ได้ปิดตัวลงตามสถานการณ์โลก และได้มีการส่งดาวเทียมที่ใช้สำรวจ GRBs โดยเฉพาะ นั่นก็คือ กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Fermi ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 2008
สิ่งที่ตรวจพบก็คือ ในทุก ๆ วันจะมีการตรวจจับ GRBs เป็นจำนวนมากประมาณ 50 ครั้งต่อวันโดยเฉลี่ย แต่การตรวจพบที่น่าสนใจที่สุด คือ การตรวจพบการชนกันของดาวนิวตรอนคู่ที่อยู่ห่างไกลออกไป 130 ล้านปีแสง โดยได้สร้าง GRBs ในช่วงเวลาสั้นมาก ๆ พร้อมกันนั้นหอสังเกตการณ์ LIGO และ Virgo ได้ตรวจพบเหตุการณ์ที่สามารถยืนยันการมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วง (gravitational wave) ได้เป็นครั้งแรก โดยมีที่มาจากแหล่งกำเนิดเดียวกันกับการตรวจพบ GRBs ทำให้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2017 ไปครอง
ไม่ว่าวิทยาการจากสงครามจะมีความมุ่งหวังว่าจะนำนวัตกรรมไปใช้ในทางใดก็ตาม แต่เราอาจปฏิเสธไม่ได้ว่าบางนวัตกรรมก็ถูกต่อยอดมาใช้ในศาสตร์ที่ตอบสนองต่อความอยากรู้อยากเห็นของมนุษย์ อย่างการทำความเข้าใจและความเป็นไปของเอกภพ
เรียบเรียงวรรณกรรมโดย Einstein@min | Thai Science News
ติดตามผ่านช่องทางอื่น ๆ ได้ที่
แอพ Blockdit : https://www.blockdit.com/thaiscience
Instagram : https://www.instagram.com/thaisciencenews
Twitter : https://twitter.com/Thaiphys
Website : https://www.thaiphysicsteacher.com/
