9 มี.ค. เวลา 06:28 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

กาแลคซีโบราณฝุ่นฟุ้ง

ทีมนักดาราศาสตร์ 48 คนจาก 14 ประเทศซึ่งนำโดยมหาวิทยาลัยแมสซาชูเสตต์ อัมเฮิร์ส ได้พบประชากรกาแลคซีฝุ่นฟุ้งที่กำลังก่อตัวดาวในเอกภพอันไกลโพ้น ซึ่งก่อตัวขึ้นเมื่อเพียง 1 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบงเท่านั้น กาแลคซีเหล่านี้อาจจะเป็นรอยต่อในวัฏจักรชีวิตกาแลคซี เชื่อมโยงระหว่างกาแลคซีสว่างที่อยู่ไกลมากๆ ที่เพิ่งพบจากเมื่อ 1.33 หมื่นล้านปีก่อน กับกาแลคซีที่ “เครื่องดับ” ซึ่งหยุดก่อตัวดาวที่ราว 2 พันล้านปีหลังบิ๊กแบง
การค้นพบใหม่ท้าทายแบบจำลองปัจจุบัน ซึ่งทำให้การค้นพบซึ่งเผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters เป็นอีกก้าวสู่การปรับปรุงประวัติความเป็นมาของเอกภพ Jorge Zavala ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ที่ UMass Amherst และผู้เขียนนำรายงานนี้ กล่าวว่า งานวิจัยของผมเกี่ยวข้องกับการพยายามเพื่อจะจำแนกและเข้าใจประชากรกาแลคซีฝุ่นฟุ้งที่กำลังก่อตัวดาวซึ่งพบได้ยาก ซึ่งเพิ่งมาพบในช่วงสิ้นทศวรรษ 1990 เท่านั้น
ส่วนหนึ่งที่ทำให้ศึกษากาแลคซีเหล่านี้ได้ยากมากๆ ก็เพราะฝุ่น ซึ่งดูดกลืนแสงอุลตราไวโอเลตและแสงช่วงตาเห็นได้ ซึ่งทำให้กล้องโทรทรรศน์ที่พึ่งพายูวีและแสงช่วงตาเห็นในสเปคตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มองไม่เห็นพวกมัน แต่ด้วยนวัตกรรมกล้องโทรทรรศน์เสี้ยววินาที(submillimeter) ซึ่งตรวจสอบแสงในความยาวคลื่นที่มากขึ้น ก็ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้เปิดช่องทางสู่ส่วนที่ฝุ่นฟุ้งในเอกภพซึ่งเคยมืดมิด เมื่อฝุ่นดูดกลืนยูวีและแสงที่ตาเห็น มันก็สร้างความร้อนขึ้นมา เปล่งพลังงานอินฟราเรดที่กล้องเหล่านั้นมองเห็นได้
Zavala และผู้เขียนร่วมพึ่งพา ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ในชิลีเพื่อจำแนกประชากรกาแลคซีฝุ่นฟุ้งที่สว่างราว 400 แห่งได้เป็นครั้งแรก จากนั้นพวกเขาก็ใช้การสำรวจในช่วงอินฟราเรดใกล้จากกล้องเวบบ์เพื่อระบุกาแลคซีฝุ่นฟุ้งสลัวราว 70 แห่งที่พื้นที่สุดกู่ของเอกภพ ซึ่งเกือบทั้งหมดไม่เคยพบเห็นมาก่อน เมื่อกลับไปพิจารณาข้อมูล ALMA และซ้อนทับการสำรวจ ทีมก็สามารถยืนยันได้ว่าในความเป็นจริงแล้วพวกมันเป็นกาแลคซีฝุ่นฟุ้งที่ก่อตัวเมื่อเกือบ 1.3 หมื่นล้านปีก่อน
ด้วยองค์ความรู้ทางเทคนิคที่จำเป็นในการค้นพบนี้ก็ทำให้มันน่าสนใจแล้ว แต่เรื่องราวที่แท้จริงอยู่ที่การค้นพบนี้มีความหมายต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของเอกภพ กาแลคซีที่ฝุ่นฟุ้งเป็นกาแลคซีขนาดใหญ่ที่มีโลหะ(metal; นักดาราศาสตร์ใช้เรียกธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม) และฝุ่นอยู่จำนวนมาก Zavala กล่าว และกาแลคซีเหล่านี้ก็เก่าแก่อย่างมากถึง 500 ล้านปีหลังบิ๊กแบง ซึ่งหมายความว่ามีการก่อตัวดาวในเอกภพยุคต้น เริ่มเร็วกว่าที่แบบจำลองปัจจุบันของเราได้ทำนายไว้
ยิ่งกว่านั้น ยังดูเหมือนว่ากาแลคซีที่ทีมได้พบยังเกี่ยวข้องกับกาแลคซีประหลาดที่พบได้ยากอีก 2 กลุ่ม คือ กาแลคซีสว่างจัด(ultrabright) ที่กำลังก่อตัวดาวซึ่งก่อตัวขึ้นไม่นานหลังจากบิ๊กแบง(ซึ่งเพิ่งพบโดยกล้องเวบบ์) กับกาแลคซีมวลสูงที่เก่าแก่กว่าซึ่ง “เครื่องดับ”(quiescent) ซึ่งดูเหมือน “ตาย” และไม่ได้ก่อตัวดาวอีกต่อไป Zavala บอกว่า นี่เหมือนกับเราได้ภาพวัฎจักรชีวิตของกาแลคซีที่พบได้ยากเหล่านี้ พวกสว่างจัดเป็นกาแลคซีอายุน้อย ส่วนพวกเครื่องดับก็สูงอายุ และพวกฝุ่นฟุ้งก็เป็นผู้ใหญ่วัยเริ่มทำงาน
แม้ว่าจะยังต้องมีงานวิจัยเพิ่มเติมอีกมากเพื่อยืนยันคำอธิบายเหล่านี้ ถ้าสมมุติฐานของ Zavala และทีมเป็นจริง ก็หมายความว่าแบบจำลองทางดาราศาสตร์ของเราในปัจจุบันเกี่ยวกับการก่อตัวของเอกภพกำลังพลาดบางสิ่งไป และการก่อตัวดาวดังกล่าวก็เกิดขึ้นในเอกภพแต่เนิ่นๆ กว่าที่เคยคิดไว้
แหล่งข่าว phys.org : astronomers may have just found one of the missing links in galaxy evolution
space.com : these 70 dusty galaxies at the edge of our universe could rewrite our understanding of the cosmos
โฆษณา