ร่องรอยของ "โลกิ" ในทางช้างเผือก
ทางช้างเผือกก็เป็นเหมือนกาแลคซีขนาดใหญ่ทั่วไปที่พัฒนาตัวขึ้นจากการล่าในอวกาศ กาแลคซีมีขนาดใหญ่โตอย่างในปัจจุบันไม่ได้มาจากการเจริญในฐานะระบบที่อยู่อย่างโดดเดี่ยวอย่างช้าๆ แต่มาจากการควบรวมครั้งแล้วครั้งเล่า กับกาแลคซีเพื่อนบ้านขนาดเล็กกว่า ซึ่งแต่ละแห่งก็ถูกดูดกลืนเข้าสู่โครงสร้างขนาดใหญ่กว่าและถูกย่อยสลายในช่วงเวลาหลายพันล้านปีจนกระทั่งดาวที่เป็นองค์ประกอบกลมกลืนไปกับดาวทั่วไปในดิสก์ทางช้างเผือก
การควบรวมนี้มีหลักฐานซึ่งมาจากการสำรวจทางดาราศาสตร์อย่างระมัดระวังหลายทศวรรษ การควบรวมที่ถูกศึกษาอย่างมากที่สุดก็คือ เหตุการณ์ไกอาซอสเซจเอนเซลาดัส(Gaia-Sausage-Enceladus) ซึ่งยืนยันในปี 2018 เมื่อข้อมูลจากปฏิบัติการไกอา(Gaia) ขององค์กรอวกาศยุโรป ได้เผยให้เห็นดาวกลุ่มใหญ่ที่มีการเคลื่อนที่โคจรและองค์ประกอบเคมีของดาวในกลด(halo) ทางช้างเผือก ซึ่งสามารถอธิบายได้เพียงว่าเป็นผลจากการควบรวมครั้งใหญ่ระหว่างทางช้างเผือกกับกาแลคซีแห่งหนึ่งที่มีขนาดเล็กกว่า ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อราว 1 หมื่นล้านปีก่อน
เหตุการณ์การควบรวม GSE เป็นที่เข้าใจอย่างกว้างขวางว่าเป็นโครงสร้างที่ช่วยปรับทางช้างเผือกจากสภาวะที่ปั่นป่วนในช่วงต้น ให้เป็นกาแลคซีที่เป็นดิสก์ที่เสถียรมากขึ้นนับแต่นั้นมา
เพื่อให้เข้าใจว่าดิสก์กาแลคซีที่กำลังหมุนรอบตัวอุบัติและพัฒนาอย่างไร ดร Matthew Orkney จากมหาวิทยาลัยแห่งบาร์เซโลนา และสถาบันการศึกษาอวกาศแห่งคาตาโลเนีย และ ดร Chervin Laporte จาก CNRS ใช้แบบจำลองเสมือนจริงเพื่อตรวจสอบว่ากาแลคซีที่คล้ายทางช้างเผือกของเราตอบสนองต่อการชนครั้งโบราณกับเพื่อนบ้านขนาดเล็กกว่า อย่างไรบ้าง
ภาพจากศิลปินแสดงการควบรวมครั้งใหญ่ในความเป็นมาของทางช้างเผือก เกิดขึ้นเมื่อราว 1 หมื่นล้านปีก่อนเมื่อกาแลคซีที่นักวิจัยเรียกว่า ไกอาเอนเซลาดัส(Gaia Enceladus) พุ่งเข้าชนกับกาแลคซีแห่งหนึ่งในอดีตซึ่งต่อมาก็คือทางช้างเผือกในปัจจุบัน ภาพปก การสะสมมวลของทางช้างเผือกจากการควบรวม
พวกเขาพบว่า ดิสก์ที่หมุนรอบตัวอาจจะก่อตัวขึ้นก่อนหน้าในความเป็นมาของกาแลคซีก่อนที่นักดาราศาสตร์เคยเชื่อไว้ แต่แบบจำลองยังเผยว่าการชนครั้งใหญ่ของกาแลคซีก็รบกวนดิสก์เหล่านี้อย่างรุนแรงมาก หรือกระทั่งทำลายไปทั้งหมด นี่หมายความว่า ในจุดที่ดิสก์ทางช้างเผือกดูจะอยู่ในสภาพการโคจรที่เสถียร อาจจะไม่ได้เป็นจุดที่ให้กำเนิดดิสก์ขึ้นมา แต่เป็นช่วงเวลาที่กาแลคซีของเราสร้างตัวขึ้นใหม่และฟื้นคืนหลังจากการควบรวมที่รุนแรง
ด้วยการใช้เงื่อนงำจากแบบจำลองนี้ นักวิจัยสรุปว่าการชนของทางช้างเผือกกับ GSE น่าจะเกิดขึ้นราว 1.1 หมื่นล้านปีก่อน เร็วกว่าที่เคยประเมินไว้ ที่สำคัญก็คือ ช่วงเวลาใหม่นี่สอดคล้องกับการก่อตัวกระจุกดาวที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างมากภายในทางช้างเผือก การผลิตดาวอย่างบ้าคลั่งเป็นผลที่เกิดภายหลังตามธรรมชาติหลังจากการชนของกาแลคซี เมื่อการชนบีบอัดเมฆก๊าซขนาดมหึมาและจุดประกายคลื่นการก่อตัวดาวอย่างกว้างขวาง การค้นพบนี้เผยแพร่ใน Monthly Notices of the Royal Astronomical Society(MNRAS)
GSE ไม่ได้เป็นการควบรวมเพียงครั้งเดียวที่เกิดขึ้น ทางช้างเผือกนั้นกลืนกินกาแลคซีขนาดเล็กกว่าจำนวนมากมาตลอดความเป็นมาของกาแลคซี และร่องรอยที่เหลืออยู่ของระบบที่ถูกกลืนกินเหล่านั้นก็ยังคงตรวจจับได้เป็นประชากรดาวกลุ่มที่ผิดประหลาดซึ่งมีรูปแบบการโคจรและองค์ประกอบที่ไม่สอดคล้องกับประชากรส่วนมากในกาแลคซีใหญ่ การตรวจจับต้องการความอดทนและเครื่องมือที่พร้อม ซึ่งการตรวจสอบแบบพิเศษนี้ได้สร้างการค้นพบที่น่าสนใจในช่วงไม่กี่ปีหลังนี้
ดาวดวงแรกๆ สุดที่ก่อตัวในเอกภพนั้นประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเกือบล้วนๆ ดาวเหล่านี้หลอมไฮโดรเจนและฮีเลียมกลายเป็นธาตุที่หนักขึ้น ซึ่งหลังจากนั้นจะเป็นวัตถุดิบให้กับดาวรุ่นต่อไป จากนั้นดาวรุ่นหลังก็หลอมธาตุเหล่านี้ให้กลายเป็นธาตุที่หนักมากขึ้นไปอีก เป็นเช่นนี้เรื่อยๆ นักดาราศาสตร์เรียกดาวที่มีปริมาณธาตุหนักอย่าง เหล็ก เพียงน้อยนิดว่า ขาดแคลนโลหะ(metal-poor) กาแลคซีที่มีดาวเหล่านั้นเป็นวัตถุดิบในเอกภพยุคต้น
กาแลคซีวัตถุดิบเหล่านี้ควบรวมกันในยุคต้น กระจายดาว, ก๊าซ และสสารมืดให้กับกาแลคซีทารก(proto-galaxy) ที่กำลังก่อตัว ดังนั้น ดาวที่ขาดแคลนโลหะมากที่สุดก็มาจากการสะสมกาแลคซีในช่วงต้นๆ ก็น่าจะพบได้ในพื้นที่ส่วนในของทางช้างเผือก ในขณะที่พวกที่สะสมเข้ามาทีหลังก็อาจจะกระจายออกสู่กลดส่วนนอกๆ
ข้อมูลจากดาวเทียมไกอาซึ่งตรวจสอบตำแหน่ง, ความเร็วในแนวสามมิติของดาวนับพ้นล้านดวงในทางช้างเผือก ช่วยให้จัดกลุ่มดาวที่มีคุณลักษณะแตกต่างจากดาวส่วนมากในทางช้างเผือก การเคลื่อนที่และองค์ประกอบที่แตกต่างสามารถย้อนไปถึงต้นกำเนิดของกลุ่มดาวประหลาดเหล่านั้นซึ่งอาจเป็นฟอสซิลจากกาแลคซีเดิมที่เข้ามาควบรวมกับทางช้างเผือก
การค้นพบล่าสุดที่เผยแพร่ใน MNRAS เดือนพฤษภาคม 2026 ทีมวิจัยได้จำแนกกลุ่มตัวอย่างดาว 20 ดวงในดิสก์ทางช้างเผือก ซึ่งมีองค์ประกอบเคมีและรูปแบบการโคจรที่ไม่สอดคล้องกับประชากรดาวหลักในดิสก์ หรือกับซากการควบรวมที่จำแนกก่อนหน้านี้ในกลดกาแลคซี ดาวทั้ง 20 ดวงเป็นดาวที่ขาดแคลนโลหะอย่างมาก ดาวเหล่านั้นก่อตัวขึ้นจากสารเคมีที่มีในช่วง 2 ถึง 3 พันล้านปีแรกหลังจากบิ๊กแบง ซึ่งทำให้พวกมันเป็นประชากรดาวที่มีอายุเก่าแก่ที่สุด
การสำรวจดาวในทางช้างเผือกได้พบดาวที่ขาดแคลนโลหะมากมาย แต่เกือบทั้งหมดพบในกลด ไม่ใช่ในระนาบกาแลคซี หลักฐานบางส่วนบอกว่า ดาวในระนาบที่โคจรสวนทาง(retrograde planar stars) จะมีกำเนิดได้จากการสะสมของทางช้างเผือกในช่วงต้นเท่านั้น ในขณะที่พวกที่โคจรตาม(prograde) ถูกเพิ่มเข้ามาโดยระบบที่ถูกผนวกในภายหลัง
ดาวกลุ่มนี้มาจากระนาบกาแลคซีของทางช้างเผือก ทั้งหมดมีวงโคจรที่รี(eccentricities) ค่อนข้างสูง ปริมาณสารเคมีของดาวนั้นเทียบได้กับดาวในกลด(halo stars), กาแลคซีแคระ และประชากรกลุ่มจำลอง ทีมพบว่าสัญญาณทางเคมีจากกลุ่มได้บ่งชี้ถึงการเติมธาตุจากซุปเปอร์โนวาพลังงานสูง, ไฮเปอร์โนวา(hypernova), ดาวมวลสูงที่หมุนรอบตัวเร็ว และการควบรวมของดาวนิวตรอน(neutron star merger) แต่ไม่มีการระเบิดจากดาวแคระขาว(white dwarfs) เลย
รายละเอียดที่ทำให้ดาวทั้ง 20 ดวงน่าสนใจไม่ใช่เพียงแค่อายุของพวกมัน แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบเคมี และรูปแบบการโคจรที่จำเพาะที่พวกมันมีร่วมกัน กล่าวคือ 11 ดวงในนี้มีวงโคจรตามทางโดยเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกันกับการหมุนรอบตัวของดิสก์ทางช้างเผือก อีก 9 ดวงมีวงโคจรสวนทางเคลื่อนที่ในทิศตรงกันข้าม รูปแบบการโคจรที่ผสมผสานกันนี้เป็นปริศนาที่ทีมวิจัยอยากจะแก้ปริศนาให้ได้
การแปลผลทางดาราศาสตร์มาตรฐาน เมื่อพบดาวที่มีวงโคจรตามทางและสวนทางโดยมีองค์ประกอบเคมีเหมือนกัน ก็คือ ดาวเหล่านั้นมาจากระบบแม่ที่แตกต่างกัน 2 แห่งที่มีความเป็นมาเหมือนกัน อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ของทีมพบว่าองค์ประกอบเคมีของทั้ง 20 ดวงเหมือนกันแทบจะเป๊ะทั้งสองกลุ่ม แต่จากหลักฐานที่มีอยู่ องค์ประกอบเคมีที่เหมือนกันแทบไม่ผิดเพี้ยนบอกว่าดาวทั้งสองกลุ่มมีกำเนิดจากระบบเดียวกัน แทนที่จะมาจากระบบ 2 แห่งที่แยกจากกัน นี่หมายความว่า กำเนิดของดาวเหล่านี้น่าจะมาจากกาแลคซีแคระเปี่ยมด้วยกิจกรรมและอายุสั้น
ภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมิไนเหนือแสดงกาแลคซีกังหันคู่หนึ่งที่กำลังมีปฏิสัมพันธ์กัน NGC 4568(ล่าง) และ NGC 4567(บน)
ทีมจึงเรียกระบบใหม่นี้ว่า โลกิ(Loki) ตามชื่อเทพนอร์สแห่งความเจ้าเล่ห์และหลอกลวง อ้างอิงจากรูปแบบที่ดาวถูกซ่อนอยู่ในดิสก์ทางช้างเผือกอย่างเนียนแม้ว่าจะมีสัญญาณเคมีที่น่าจะทำให้ตรวจจับพวกมันในฐานะวัตถุแปลกปลอมได้เร็วกว่านี้มาก ลำดับเหตุการณ์ก็คือ โลกิเป็นกาแลคซีแคระขนาดเล็กที่ควบรวมกับทางช้างเผือกตั้งแต่ช่วงต้นๆ ของการก่อตัวทางช้างเผือก เมื่อราว 1 หมื่นล้านปีก่อน เมื่อทางช้างเผือกยังเป็นเพียงทารก
ในช่วงเวลาดังกล่าว ศักยภาพด้านความโน้มถ่วงของทางช้างเผือกยังคงอ่อนแอกว่าในปัจจุบันพอสมควร แรงโน้มถ่วงที่อ่อนก็น่าจะทำให้แคระที่เข้ามารวมทิ้งดาวของมันไว้ทั้งแบบโคจรตามและสวนทาง ซึ่งเป็นรายละเอียดโครงสร้างที่ไม่ปกติจากกลุ่มตัวอย่างโลกิ Federico Sestito ผู้เขียนนำของทีมกล่าวว่า ดาวทั้ง 20 ดวงมีความสอดคล้องที่จะเป็นซากจากแคระแห่งหนึ่งที่ควบรวมกับทางช้างเผือกภายใต้สภาวะที่จำเพาะในช่วงต้นของการก่อตัวทางช้างเผือก
อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้ทำให้สมมุติฐานโลกิมาอยู่ในฐานะคำอธิบาย ซึ่งยังคงต้องทำงานเพิ่มเติมเพื่อยืนยันหรือปฏิเสธสมมุติฐานนี้ต่อไป
ดิสก์ของทางช้างเผือกนั้นมีดาวราว 1 ถึง 4 แสนล้านดวง ดาวกำลังเคลื่อนที่ในรูปแบบการโคจรที่สอดคล้องกันอย่างคร่าวๆ ตามโครงสร้างด้านความโน้มถ่วงของดิสก์ อย่างไรก็ตาม ประชากรกลุ่มหลักจะมีองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นเนื้อเดียวกัน โดยก่อตัวขึ้นจากก๊าซที่ถูกเติมธาตุหนักที่ดาวรุ่นก่อนหน้านี้ผลิตขึ้นมา ไปเรียบร้อยแล้ว
ส่วนดาวจากกาแลคซีแคระที่ถูกกลืนกินน่าจะก่อตัวในสภาพแวดล้อมที่มีการเติมสารเคมีน้อยกว่า และมีสัญญาณเคมีที่ทำให้แยกแยะพวกมันได้จากประชากรหลัก แต่สัญญาณนี้เล็กน้อยมากจึงต้องการเครื่องมือที่เหมาะสมในการตรวจหา และความอดทนอีกมากเพื่อแปลผลให้ถูกต้อง
ความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในงานวิจัยแบบนี้ ส่วนหนึ่งต้องขอบคุณปฏิบัติการไกอาซึ่งตรวจสอบตำแหน่ง, ความเร็ว และองค์ประกอบเคมีของดาวกว่าหนึ่งพันล้านดวงในทางช้างเผือก ด้วยความแม่นยำสูงมาตั้งแต่ปี 2013 ข้อมูลไกอาเมื่อรวมกับการสำรวจสเปคตรัมติดตามผลจากกล้องภาคพื้นดิน ก็จำแนกประชากรดาวกลุ่มที่ประหลาดได้ในรายละเอียดที่นักดาราศาสตร์ไม่เคยได้มาก่อน
การค้นพบโครงสร้างอย่างโลกิ บอกเป็นนัยว่าทางช้างเผือกดูคล้ายกับวัตถุผสม(composite objects) มากกว่ากรอบจารีตมาตรฐานเดิมของกาแลคซีบอกไว้ กรอบดังกล่าวซึ่งยึดถือกันมานานบอกว่า กาแลคซีทางช้างเผือกเป็นระบบที่เสถียรเป็นเอกภาพ ที่มีดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่นๆ อยู่ภายใน แต่กรอบที่ถูกต้องก็คือ ทางช้างเผือกเป็นผลิตผลที่สั่งสมจากการควบรวม, สะสมมวลสาร(accretions) และกลืนกินระบบขนาดเล็กกว่าตลอดหลายพันล้านปี โดยซากเหล่านั้นยังคงตรวจจับได้เป็นประชากรกลุ่มที่ประหลาดภายในดิสก์และกลดของทางช้างเผือก
ในความเป็นจริง กาแลคซีของเราเป็นเหมือนบันทึกทางประวัติศาสตร์มากกว่าจะเป็นโครงสร้างที่เสถียร บันทึกนี้มีหลักฐานจากกาแลคซีขนาดเล็กมากมายที่มีส่วนในการก่อตัวของทางช้างเผือก และการอ่านบันทึกนี้อย่างอดทนก็ช่วยสร้างรากฐานให้กับโบราณคดีกาแลคซี(galactic archeology) ได้
ทีมวิจัยบอกว่าตัวอย่างในการศึกษานี้ยังมีขนาดเล็ก แต่การสำรวจสเปคตรัมงานใหญ่กว่าในอนาคตอย่าง WEAVE และ 4MOST จะช่วยบอกกำเนิดของดาวขาดแคลนโลหะในระนาบดิสก์ ได้อย่างชัดเจน
แหล่งข่าว phys.org : a lost galaxy called “Loki” may be hiding inside the Milky Way
spacedaily.com : scientists think they may have found the remains of an entire galaxy that the Milky Way absorbed billions of years ago
sci.news.com : violent collision may have destroyed Milky Way’s first stellar disk
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
