24 พ.ย. เวลา 05:28 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

พี่น้องกลุ่มใหญ่ของกระจุกหญิงสาว

นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยนอร์ธคาโรไลนา ที่ชาเพลฮิลล์ ได้พบว่ากระจุกดาวหญิงสาวที่เป็นที่รู้จักอย่างดียิ่งในท้องฟ้าเหนือยามฤดูหนาว แท้จริงเป็นเพียงยอดที่สว่างไสวของดาวตระกูลที่มีขนาดใหญ่กว่านั้นมาก งานวิจัยรายงานใน Astrophysical Journal
ด้วยการรวมข้อมูลจาก TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite) ของนาซา และกล้องโทรทรรศน์อวกาศไกอา(Gaia) ของอีซา(European Space Agency) ทีมได้พบดาวญาติที่ซ่อนอยู่หลายพันดวงแยกกระจายทั่วท้องฟ้าบริเวณใกล้เคียง ซึ่งให้ชื่อโครงสร้างขนาดใหญ่นี้ว่า เกรทเทอร์ไพลอาดีส คอมเพลกช์(Greater Pleiades Complex) การค้นพบนี้ได้แสดงว่ากระจุกดาวหญิงสาว(Pleiades cluster/Messier 45 ; ไทยเรียกกระจุกดาวลูกไก่-ผู้แปล) นั้นมีขนาดใหญ่กว่าที่เคยคิดไว้ 20 เท่า
การหาตำแหน่งของกระจุกดาวหญิงสาว/กระจุกดาวลูกไก่ โดยใช้กลุ่มดาวนายพราน(Orion) ภาพปก กระจุกดาวหญิงสาว
ดาวเกือบทั้งหมดซึ่งรวมถึงดวงอาทิตย์ของเรา ถือกำเนิดเป็นกลุ่มในแหล่งอนุบาลดาว(stellar nurseries) ที่เหมือนกับเนบิวลานายพราน(Orion Nebula) แต่เมื่อเวลาผ่านไป ดาวญาติพี่น้องเหล่านี้จะแยกย้ายทิ้งรังที่เกิดออกมา ทำให้ยากที่จะตามรอยไปจนถึงแหล่งกำเนิดได้ ด้วยการใช้อัตราการหมุนรอบตัวของดาวเป็นดั่งนาฬิกา โดย ดาวอายุน้อยจะหมุนรอบตัวเร็ว ในขณะที่ดาวอายุมากกว่าจะหมุนรอบตัวช้ากว่า
ทีมได้จำแนกสมาชิกที่หายหน้าหายตาไปนานของกระจุกหญิงสาวที่กระจายไปทั่วท้องฟ้า ด้วยการรวมการตรวจสอบการหมุนรอบตัวจาก TESS ของนาซากับข้อมูลตำแหน่งและการเคลื่อนที่ที่แม่นยำจากดาวเทียมไกอา นอกจากนี้ยังตรวจจับองค์ประกอบทางเคมีที่สอดคล้องกัน จากนั้นก็ใช้แบบจำลองเสมือนจริงคอมพิวเตอร์เพื่อย้อนเส้นทางโคจรของดาวกลับไปซึ่งแสดงว่ามีดาวกลุ่มใหญ่ที่ทั้งหมดมีกำเนิดจากพื้นที่ใกล้เคียงกันเมื่อราว 100 ล้านปีก่อน
นักวิจัยก็ทราบได้ว่ากระจุกดาวหญิงสาวไม่ได้เป็นแค่กระจุกขนาดเล็ก แต่กลับเป็นใจกลางที่หนาแน่นของครอบครัวดาวที่อยู่กันอย่างกระจัดกระจายมีสมาชิกราว 3100 ดวง เชื่อมโยงใจกลางกับดาวกลุ่มย่อยที่รู้จักกันดีหลายแห่ง ซึ่งแสดงว่าพวกมันทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างดาวขนาดใหญ่ที่ก่อตัวในเวลาเดียวกัน การตามรอยกินพื้นที่กว้างมาก ออกไปไกลถึง 1200 ปีแสง
ภาพกระจุกดาวหญิงสาวที่เป็นที่รู้จักอย่างดีผ่านสายตาของดาวเทียม WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer) ของนาซา นี่เป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์เรียกว่า กระจุกดาวเปิด(open cluster) ดาวเกาะอยู่ด้วยกันอย่างหลวมๆ ซึ่งสุดท้ายก็จะแยกย้ายไปตามทางของมันเอง
การศึกษานี้ได้เปลี่ยนวิถีที่เรามองกระจุกหญิงสาวไป ซึ่งไม่ใช่เพียงแค่ดาวสว่าง 6 ดวงแต่เป็นญาติพี่น้องที่พลัดพรากกันมาหลายพันปีที่กระจายอยู่ทั่วท้องฟ้า Andrew Boyle ผู้เขียนนำและนักศึกษาปริญญาโทสาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยนอร์ธคาโรไลนา ชาเพลฮิลล์(UNC-Chapel Hill)
การค้นพบนี้ส่งนัยยะเป็นวงกว้าง กระจุกหญิงสาวไม่ใช่เป็นเพียงเป้าหมายทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์สำหรับการศึกษาดาวอายุน้อยและดาวเคราะห์นอกระบบ แต่ยังมีความสำคัญทางวัฒนธรรมทั่วทั้งโลกตั้งแต่ตำนานกรีกโบราณจนถึงชนพื้นเมืองออสเตรเลีย, กล่าวถึงในคัมภีร์พันธสัญญาเดิม(the Old Testament) และ คัมภีร์ตัลมูด(Talmud), การเฉลิมฉลองในฐานะมาตาริกิ(Matariki) ในนิวซีแลนด์ และแม้แต่เป็นสัญลักษณ์ของรถยนต์ ซูบารุในญี่ปุ่น
แม้แต่ก่อนการคิดค้นกล้องโทรทรรศน์ ผู้คนที่มีสายตาเป็นเยี่ยมก็สามารถแยกแยะได้ว่ากระจุกหญิงสาวนั้นมีสมาชิกมากกว่า 7 ดวง และเครื่องมือที่ทรงพลังมากขึ้นก็ยิ่งเผยให้เห็นดาวฤกษ์สลัวหลายร้อยดวง แต่พวกมันทั้งหมดอยู่ในพื้นที่ราว 2 องศาบนท้องฟ้า หรือความกว้างราว 8 ปีแสงเท่านั้น
ผู้เขียนบอกว่า เกรทเทอร์ไพลอาดีสคอมเพลกซ์นี้ ประกอบด้วยกลุ่มของดาวบางส่วนที่เคยเสนอกันว่าอาจจะเคยเป็นสมาชิกเก่าในกระจุก และบางส่วนที่ไม่เคยรู้มาก่อนเลย มีเส้นใยของดาวสลัวซึ่งบางครั้งก็นำไปถึงกระจุกดาวหลักได้ ในทางตรงกันข้าม กลุ่มที่เคยเชื่อกันว่าหนีออกจากกระจุกหญิงสาวอย่าง AB Doradus moving group ซึ่งเป็นที่รู้จักจากดาวแฝดสี่ AB Doradus แต่ข้อมูลใหม่บ่งชี้ว่าก็ยังไม่แน่ชัด
กระจุกหญิงสาวโดยกล้องโทรทรรศน์สปิตเซอร์
เราตระหนักว่ามีดาวฤกษ์หลายดวงที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ ก็เป็นส่วนหนึ่งของครอบครัวดาวขนาดใหญ่ที่กระจายออกโดยมีโครงสร้างที่ซับซ้อน Andrew Mann ผู้เขียนร่วมและศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ UNC-Chapel Hill กล่าว งานของเราได้ให้หนทางใหม่ในการค้นพบความสัมพันธ์ที่ซ่อนอยู่เหล่านี้
ด้วยการตามรอยการหมุนรอบตัวของดาว ความพยายามของทีมได้ให้กรอบงานใหม่เอี่ยมในการทำแผนที่ละแวกเพื่อนบ้านของเรา นักวิจัยคิดว่ากระจุกดาวหลายแห่งที่ดูจะอยู่อย่างเป็นอิสระนั้น ในความเป็นจริงแล้วเป็นส่วนหนึ่งของครอบครัวดาวที่กระจัดกระจายไป
การศึกษาในอนาคตโดยใช้วิธีการนี้ยังอาจจะช่วยนักดาราศาสตร์ตามรอยแหล่งกำเนิดของดวงอาทิตย์ได้ด้วย เพื่อค้นพบว่ามันเองก็ก่อตัวขึ้นในครอบครัวดาวขนาดใหญ่กว่านี้ จริงหรือไม่ ซึ่งก็เป็นงานหินกว่าอย่างไม่ต้องสงสัยจากอายุดวงอาทิตย์ที่ 4.6 พันล้านปี สมาชิกคงกระจายไปไกลมากและหลายๆ ดวงก็ต้องมอดหรี่แล้ว เมื่อเทียบกับกระจุกหญิงสาวที่มีอายุเพียง 100 ถึง 150 ล้านปีเท่านั้น
ด้วยการตรวจสอบว่าดาวหมุนรอบตัวเป็นอย่างไร เราสามารถจำแนกกลุ่มของดาวที่อยู่กระจายเกินกว่าจะตรวจจับได้โดยวิธีการแบบเดิมๆ ได้เปิดหน้าต่างบานใหม่สู่สถาปัตยกรรมที่ซ่อนอยู่ในกาแลคซีของเรา Boyle กล่าว งานวิจัยนี้ยังช่วยสร้างสภาพแวดล้อมในช่วงให้กำเนิดดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ขึ้นมาใหม่ ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สำคัญสู่การเข้าใจว่าระบบสุริยะซึ่งรวมถึงระบบของเราก่อตัวและพัฒนาอย่างไร
แหล่งข่าว phys.org : Pleiades star cluster revealed as just one part of a vast stellar family
iflscience.com : turns out, the world’s most famous star cluster is just part of a vast family of stars
astronomy.com : astronomers find the “Greater Pleiades Complex”
โฆษณา