JWST M82
ทีมนักดาราศาสตร์ได้ใช้กล้องเจมส์เวบบ์เพื่อสำรวจกาแลคซีที่ก่อตัวดาวอย่างพร่างพราย(starburst galaxy) M82 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 12 ล้านปีแสงในกลุ่มดาวหมีใหญ่(Ursa Major) กาแลคซีแห่งนี้มีขนาดค่อนข้างกะทัดรัด แต่มีกิจกรรมการก่อตัวดาวที่คึกคักมาก เทียบแล้ว M82 ผลิตดาวใหม่ๆ เร็วกว่าในทางช้างเผือกของเราราว 10 เท่า
ทีมที่นำโดย Alberto Bolatto จากมหาวิทยาลัยมารีแลนด์ คอลเลจ พาร์ค ได้หันกล้องอินฟราเรดใกล้(NIRCam) ของเวบบ์ไปที่ใจกลางกาแลคซีแห่งนี้ หวังที่จะตรวจสอบสภาวะทางกายภาพที่หล่อหลอมดาวฤกษ์ใหม่ๆ ขึ้นมาให้ใกล้มากขึ้น การสำรวจต่างๆ นานาตลอดหลายปีที่ทำกับ M82 ก็เพราะมันถูกเรียกเป็น prototypical starburst galaxy Bolatto ผู้เขียนนำการศึกษาใหม่ กล่าว ทั้งสปิตเซอร์และฮับเบิลได้สำรวจมัน ด้วยขนาดและความละเอียดของเวบบ์ เราสามารถตรวจสอบกาแลคซีที่กำลังก่อตัวดาวแห่งนี้ และได้เห็นรายละเอียดใหม่ๆ ที่สวยงาม
การก่อตัวดาวที่ยังคงดำเนินมานาน ได้สร้างปริศนาเนื่องจากมันถูกปกคลุมด้วยม่านฝุ่นและก๊าซ กลายเป็นปราการกั้นการสำรวจกระบวนการก่อตัว โชคดีที่ความสามารถของเวบบ์ในช่วงอินฟราเรด เป็นสิ่งสำคัญในการมองทะลุสภาวะที่ขุ่นมัวเหล่านี้ นอกจากนี้ ภาพในพื้นที่ใจกลางจาก NIRCam ซึ่งได้จากการทำงานอินฟราเรดรูปแบบที่ป้องกันแหล่งแสงสว่างจ้าไม่ให้ถล่มเครื่องตรวจจับจนอิ่มแสงเกินไป
ในขณะที่มีเส้นสายฝุ่นทึบสีน้ำตาลเข้มพาดไปทั่วแกนกลางที่ขาวสว่างของ M82 แม้กระทั่งในภาพอินฟราเรดนี้ แต่ NIRCam ก็เผยให้เห็นรายละเอียดในระดับที่เคยถูกปิดกั้นไว้ เมื่อตรวจสอบใกล้ใจกลาง จะเห็นแหล่งแสงวิบวับสีเขียวเป็นพื้นที่กระจุกของเหล็กซึ่งเกือบทั้งหมดเป็นซากซุปเปอร์โนวา พื้นที่เล็กๆ ที่มีสีออกแดงเป็นพื้นที่ที่มีไฮโดรเจนโมเลกุลสว่างขึ้นจากการแผ่รังสีของดาวอายุน้อยดวงหนึ่งที่อยู่ใกล้ๆ
Rebecca Levy ผู้เขียนคนที่สองในรายงานนี้ จากมหาวิทยาลัยอริโซนา ทูซอน กล่าวว่า ภาพนี้แสดงพลังของเวบบ์ จุดขาวๆ ทุกจุดในภาพนี้ถ้าไม่ใช่ดาวก็เป็นกระจุกดาว เราเริ่มแยกแยะแหล่งจุดแสงจิ๋วเหล่านี้ได้ ซึ่งช่วยเราให้นับกระจุกดาวทั้งหมดในกาแลคซีแห่งนี้ได้อย่างเที่ยงตรง
เมื่อพิจารณา M82 ในช่วงอินฟราเรดที่ยาวขึ้นเล็กน้อย เส้นสายฝุ่นสีแดงก็ยิ่งแผ่ออกไปเหนือและใต้ระนาบกาแลคซีไกลขึ้น กระแสธารก๊าซเหล่านี้เป็นลมกาแลคซีที่วิ่งออกจากแกนกลางของกาแลคซีก่อตัวดาวอย่างคึกคักแห่งนี้ เป้าหมายหนึ่งของทีมวิจัยนี้ก็คือ เพื่อให้เข้าใจว่าลมกาแลคซี(galactic wind) นี้ ซึ่งก่อตัวจากอัตราการก่อตัวดาวที่สูงและต่อมาก็ระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวานั้น ถูกยิงและส่งผลต่อสภาพแวดล้อมของมันอย่างไร
ด้วยการเปิดพื้นที่ใจกลางของ M82 นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถตรวจสอบได้ว่าลมมีกำเนิดจากที่ใด และได้แง่มุมว่าองค์ประกอบทั้งร้อนและเย็น มีปฏิสัมพันธ์ภายในลมนี้อย่างไร NIRCam ตามรอยโครงสร้างในลมกาแลคซี ผ่านการเปล่งคลื่นจากโมเลกุลเคมีที่คล้ายเถ้า ที่เรียกว่า โพลีไซคลิก อโรมาติกไฮโดรคาร์บอน(PAHs) ซึ่งเป็นเม็ดฝุ่นขนาดเล็กมากๆ ที่อยู่รอดที่อุณหภูมิเย็น แต่จะถูกทำลายได้ในสภาพที่ร้อน
ทีมต้องประหลาดใจอย่างมาก เมื่อภาพการเปล่งคลื่นจาก PAHs ของเวบบ์ได้เผยให้เห็นโครงสร้างละเอียดในลมกาแลคซี อย่างที่ไม่เคยคาดไว้มาก่อน ซึ่งปรากฏเป็นเส้นใยสีแดง การเปล่งคลื่นนี้ยังแผ่ออกจากพื้นที่ใจกลางที่มีพื้นที่ใจกลางการก่อตัวดาวอยู่ การค้นพบที่ไม่คาดคิดอีกอย่างก็คือ โครงสร้างที่ดูคล้ายกันระหว่างการเปล่งคลื่นจาก PAHs กับการเปล่งคลื่นจากพลาสมาซึ่งเป็นก๊าซร้อนมีประจุ
Bolatto กล่าวว่า เป็นเรื่องไม่คาดคิดที่ได้เห็นการเปล่งคลื่น PAH ที่ดูคล้ายกับก๊าซมีประจุ PAHs ไม่น่าจะอยู่ได้นานมากเมื่อเจอกับสภาพสนามรังสีรุนแรงอย่างนี้ ดังนั้นบางที PAH อาจจะถูกเติมเข้ามาตลอดเวลา มันทาทายทฤษฎีของเราและแสดงให้เราเห็นว่ายังต้องมีการตรวจสอบกันต่อไป
การสำรวจ M82 ของเวบบ์ในช่วงอินฟราเรดใกล้ ยิ่งสร้างคำถามเกี่ยวกับการก่อตัวดาว ซึ่งบางส่วนทีมก็หวังว่าจะตอบได้ด้วยข้อมูลเพิ่มเติมที่เวบบ์รวบรวมมา ซึ่งรวมถึงข้อมูลจากกาแลคซีก่อตัวดาวอย่างคึกคักแห่งอื่นๆ ด้วย ยังมีรายงานอีกสองฉบับจากทีมนี้ ซึ่งแจกแจงคุณลักษณะของกระจุกดาวและการเปรียบเทียบองค์ประกอบภายในลมกาแลคซีของ M82 ก็ใกล้จะเสร็จสมบูรณ์แล้ว
ในอนาคตอันใกล้ ทีมจะสำรวจสเปคตรัมของ M82 ด้วยเวบบ์ เพื่อทำการวิเคราะห์ เช่นเดียวกับการถ่ายภาพกาแลคซีและลมในโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้น ข้อมูลสเปคตรัมจะช่วยนักดาราศาสตร์ให้ตรวจสอบอายุของกระจุกดาวอย่างเที่ยงตรง และให้ช่วงเวลาว่าสถานะการก่อตัวดาวแต่ละช่วงดำรงอยู่ในสภาพแวดล้อมของกาแลคซีก่อตัวดาวอย่างคึกคักได้นานแค่ไหน ในระดับที่กว้างขึ้น การตรวจสอบกิจกรรมในกาแลคซีอย่าง M82 จะช่วยให้ความเข้าใจเอกภพยุคต้นลึกซึ้งมากขึ้น
การสำรวจ M82 ของเวบบ์ ซึ่งเป็นเป้าหมายที่อยู่ใกล้เรามากกว่า เป็นตัวย้ำเตือนว่าเวบบ์สามารถสำรวจกาแลคซีในทุกระยะทางได้ Bolatto กล่าว นอกเหนือจากกาแลคซีอายุน้อยที่เรดชิพท์สูงๆ เราก็อาจมองเป้าหมายที่อยู่ใกล้เรามากกว่า เพื่อให้ได้แง่มุมสู่กระบวนการที่กำลังเกิดขึ้นที่นี่ เป็นเหตุการณ์ที่ก็เกิดขึ้นในเอกภพยุคต้นด้วยเช่นกัน การค้นพบเหล่านี้เผยแพร่ใน Astrophysical Journal
แหล่งข่าว webbtelescope.org : NASA’s Webb probes an extreme starburst galaxy
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
