11 มิ.ย. เวลา 08:09 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

เวบบ์ใช้สายตาช่วงอินฟราเรดใกล้ตรวจสอบ M104

กาแลคซีหมวกซอมเบรโร(Sombrero galaxy) มีประวัติทางดาราศาสตร์มายาวนานในฐานะวัตถุที่น่าสนใจ กาแลคซีถูกบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษรครั้งแรกในปี 1781 โดย Pierre Méchain นักดาราศาสตร์และนักสำรวจชาวฝรั่งเศส เมชังเป็นผู้ร่วมงานกับ Charles Messier ผู้สร้างบัญชีรายชื่อเมสสิเยร์ที่โด่งดัง
ในขณะที่ซอมเบรโรไม่ได้มีตำแหน่งเป็นทางการในบัญชีเมสสิเยร์จนกระทั่งปี 1921(ในฐานะ M104) เนื่องจากมันมองเห็นได้ง่ายจากซีกฟ้าเหนือด้วยกล้องดูดาวหรือกระทั่งกล้องสองดา แต่มันก็ยังเป็นวัตถุที่นักสำรวจชื่นชอบมานับร้อยปี ขณะนี้ การสำรวจใหม่จากหอสังเกตการณ์อวกาศได้เพิ่มเรื่องราวให้กับประวัติของกาแลคซีนี้
หลังจากจับภาพซอมเบรโรในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดกลางในปลายปี 2024 กล้องเวบบ์ได้สำรวจติดตามด้วยการสำรวจในช่วงอินฟราเรดใกล้ ในภาพใหม่ล่าสุด ก็ได้เห็นส่วนป่อง(bulge) ขนาดมหึมาของซอมเบรโร ซึ่งเป็นที่ที่ดาวอยู่กันอย่างแออัดมากที่ใจกลางกาแลคซี ในขณะที่ฝุ่นที่ขอบนอกของดิสก์ได้กันแสงดาวบางส่วนไว้ได้
กาแลคซีซอมเบรโรในช่วงแสงที่ตาเห็นโดยกล้องฮับเบิล ภาพปก กาแลคซีซอมเบรโรในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดใกล้โดยเครื่องมือ NIRCam แสดงตำแหน่งที่ฝุ่นจากวงแหวนได้กั้นแสงจากดาวฤกษ์ที่กระจุกอยู่ข้างในไว้
การศึกษากาแลคซีอย่างซอมเบรโรที่ความยาวคลื่นแตกต่างกัน ทั้งอินฟราเรดใกล้และกลางจากเวบบ์ และช่วงตาเห็นจากกล้องฮับเบิลได้ช่วยนักดาราศาสตร์ให้เข้าใจว่าระบบของดาว, ฝุ่นและก๊าซที่ซับซ้อนแห่งนี้ก่อตัวและพัฒนาตัวอย่างไร พร้อมกับปฏิสัมพันธ์ของวัสดุสารเหล่านั้น
เมื่อเปรียบเทียบกับภาพช่วงตาเห็นจากฮับเบิล ดิสก์ฝุ่นดูเด่นชัดในภาพอินฟราเรดใกล้จาก NIRCam ของเวบบ์ นั่นเป็นเพราะอินฟราเรดที่ยาวกว่าและสีแดงกว่าที่ดาวเปล่งออกมา วิ่งผ่านฝุ่นได้ง่ายกว่า ดังนั้นจึงมีแสงจากดาวถูกกั้นไว้น้อยกว่า และในช่วงอินฟราเรดกลาง เราจะได้เห็นฝุ่นเหล่านี้เรืองสว่างขึ้น
ซอมเบรโรอยู่ห่างออกไปราว 30 ล้านปีแสงที่ขอบของกระจุกกาแลคซีหญิงสาว(Virgo cluster) และมีมวลเทียบเท่ากับ 8 แสนล้านเท่าดวงอาทิตย์ กาแลคซีแห่งนี้เอียง “หันข้าง” เข้าหาเรา ซึ่งหมายความว่าเรามองเห็นมันจากด้านข้าง
การศึกษาหลายงานได้บ่งชี้ว่าที่ซ่อนอยู่ในแถบฝุ่นราบเรียบที่เปล่งแสงนวลของกาแลคซีนี้เป็นอดีตที่ปั่นป่วนรุนแรง มีการพบความประหลาดในช่วงหลายปีที่ผ่านมาซึ่งบอกใบ้ว่ากาแลคซีนี้ครั้งหนึ่งเคยเป็นส่วนหนึ่งในการควบรวมที่รุนแรงกับกาแลคซีอื่นอย่างน้อย 1 แห่ง
กาแลคซีซอมเบรโรแบ่งครึ่งแบบทแยงในภาพนี้ โดยการสำรวจช่วงอินฟราเรดใกล้ อยู่ทางซ้าย และการสำรวจอินฟราเรดกลางอยู่ทางขวา ภาพอินฟราเรดใกล้แสดงตำแหน่งที่ฝุ่นจากวงแหวนส่วนนอกได้กันแสงของดาวฤกษ์จากภายในกาแลคซีไว้ จากนั้น ในภาพอินฟราเรดกลางก็จะแสดงว่าฝุ่นเองก็เรืองสว่าง
ซอมเบรโรเป็นบ้านของกระจุกดาวทรงกลม(globular cluster) ราวสองพันแห่ง ซึ่งเป็นกลุ่มของดาวอายุมากหลายแสนดวงที่เกาะกลุ่มกันด้วยแรงโน้มถ่วง การศึกษาด้วยสเปคตรัมได้แสดงว่าดาวภายในกระจุกทรงกลมนั้นแตกต่างจากกันอย่างคาดไม่ถึง เชื่อกันว่าดาวในกระจุกทรงกลมก่อตัวขึ้นในเวลาใกล้เคียงกันจากวัสดุสารเดียวกันก็ควรจะมีร่องรอยทางเคมีที่เหมือนกัน ยกตัวอย่างเช่น ปริมาณของธาตุอย่างออกซิเจน หรือนีออนที่เหมือนกัน
อย่างไรก็ตาม กระจุกทรงกลมในกาแลคซีนี้แสดงความแตกต่างอย่างสังเกตเห็นได้ การควบรวมกับกาแลคซีที่แตกต่างออกไปตลอดช่วงหลายพันล้านปีน่าจะอธิบายความแตกต่างนี้ได้ หลักฐานอีกชิ้นที่สนับสนุนทฤษฎีการควบรวมก็คือ ดิสก์ส่วนในของกาแลคซีที่มีลักษณะการบิด ในขณะที่เรามองเห็นจากด้านข้าง แต่จริงๆ แล้วเราแทบจะมองเห็นมันจากด้านข้างพอดีเป๊ะ
มุมการมองของเราหลุดจากศูนย์สุตรกาแลคซีไปเพียง 6 องศาเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าเราไม่ได้มองจากด้านข้างพอดี แต่ก้มลงมาเล็กน้อย จากมุมนี้ ดิสก์ส่วนในจะปรากฏเอียงเข้าด้านในเหมือนกับส่วนต้นของกรวย แทนที่จะเรียบ
ภาพถ่ายจากฮับเบิลแสดงกลด(halo) ของกาแลคซีซอมเบรโร ภาพด้านขวาซูมให้เห็นกระจุกดาวทรงกลมบางแห่ง(กรอบสีเหลือง, เขียว)
ความละเอียดของ NIRCam ของเวบบ์ยังช่วยให้เราได้เห็นดาวแต่ละดวงที่อยู่ข้างนอก แต่ไม่จำเป็นต้องอยู่ในระยะทางเดียวกับกาแลคซี บางส่วนก็มีสีแดง ซึ่งเรียกว่าดาวยักษ์แดง(red giant) ซึ่งเป็นดาวอายุมากที่เย็นกว่า แต่พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของพวกมันทำให้มันสว่างในภาพนี้ ยักษ์แดงเหล่านั้นยังพบได้ในช่วงอินฟราเรดกลาง ในขณะที่ดาวสีฟ้ากว่าที่มีขนาดเล็กกว่าในอินฟราเรดใกล้ กลับหายไปในช่วงความยาวคลื่นที่มากขึ้น
และในภาพ NIRCam กาแลคซีที่มีรูปร่างและสีสันหลากหลายกระจายอยู่ทั่วอวกาศพื้นหลัง ความแตกต่างของสีช่วยให้นักดาราศาสตร์มีเงื่อนงำเกี่ยวกับคุณลักษณะของพวกมัน เช่น ระยะทางจากโลก เป็นต้น
แหล่งข่าว phys.org : Webb rounds out picture of Sombrero galaxy’s disk
webbtelescope.org : NASA’s Webb rounds out picture of Sombrero galaxy’s disk
โฆษณา