IC 1101 กาแลคซีที่มีขนาดใหญ่ที่สุดและยังไม่หยุดโต
ที่ใจกลางกระจุก Abell 2029 มีกาแลคซีขนาดมหึมาแห่งหนึ่งที่มีรูปร่างเป็นกังหันก็ไม่ใช่ เป็นทรงรีก็ไม่เชิง ซึ่งมีชื่อว่า IC 1101 นักวิจัยได้ภาพห้วงลึกที่สุดเท่าที่เคยถ่ายของ IC 1101 ซึ่งช่วยให้ทีมจำแนกขอบนอกของกาแลคซีแห่งนี้ได้เป็นครั้งแรก การสำรวจครั้งใหม่ได้พบสองสิ่งก็คือ กาแลคซีแห่งนี้ใหญ่กว่าที่เคยประเมินไว้ และมันยังไม่หยุดโต
การสำรวจยืนยันว่ามันเป็นกาแลคซีที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่ทราบ โดยมีขนาดกว้าง 520 กิโลพาร์เซคหรือ 1.7 ล้านปีแสง และมีมวลดาวราว 3.4 ล้านล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ รายงานนำเสนอใน arXiv วันที่ 16 กรกฎาคม
กาแลคซีในใจกลางกระจุกมักจะขนาดใหญ่ที่สุด ซึ่งเรียกว่า กาแลคซีสว่างที่สุดในกระจุก(brightest cluster galaxies; BCGs) เป็นผลิตผลจากการก่อตัวกาแลคซีแบบลำดับขั้น(hierarchical formation) พวกมันเจริญเติบโตโดยการกลืนกินกาแลคซีขนาดเล็กกว่าตลอดหลายพันล้านปี
การเปรียบเทียบภาพสีรวมประกอบ IC 1101 ที่ได้จากการสำรวจถ่ายภาพหลายโครงการ จากซ้ายไปขวา : SDSS DR16, the DESI Legacy Imaging Surveys DR9 อิงจาก DECaLS imaging, และข้อมูล INT/WFC ที่ใช้ในการวิจัยล่าสุด ภาพปก IC 1101 จากกล้องฮับเบิล image credit: wikipedia
กาแลคซีเป็นเพียงกลุ่มรวมของดาวที่มีขนาดใหญ่ ดังนั้นพวกมันจึงไม่ได้มีขอบที่ชัดเจน แต่ก็สามารถประเมินขนาดของมันได้เนื่องจากเลยจากระยะทางค่าหนึ่งออกไป จำนวนของดาวจะลดลงอย่างมาก กาแลคซีจะถูกล้อมด้วยโครงสร้างที่เรียกว่า กลดดาว(stellar halo) ทำให้การแผ่ขนาดจึงใหญ่กว่านั้นมาก กลดาวที่สลัวก็หลอมกลมกลืนไปกับตัวกลางในกระจุก(intracluster medium) ซึ่งเป็นก๊าซและดาวที่อยู่อย่างเบาบางในห้วงอวกาศระหว่างกาแลคซีในกระจุกกาแลคซี
การหลอมกลมกลืนนี้เองที่ทำให้ยากมากๆ ที่จะตรวจสอบ BCGs เมื่อรอบนอกๆ ของกาแลคซีเก็บงำความลับเกี่ยวกับการควบรวมในอดีต ในรูปของหางไทดัล(tidal tails) และกลดดาวที่ซ้อนทับกับแสงท่ามกลางกระจุกที่ล้อมรอบ ทำให้ยากที่จะบอกได้ว่ากาแลคซีสิ้นสุดตรงไหน และส่วนที่เหลือของกระจุกเริ่มต้นที่ไหน
ทีมที่นำโดย Carlos Marrero-de la Rosa จากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งคานารี เลือกหนึ่งในระบบที่มีขนาดใหญ่โตที่สุดแห่งหนึ่งเท่าที่เคยพบมาเป็น BCG ที่อยู่ที่ใจกลางของกระจุก Abell 2029 ด้วยการใช้ภาพห้วงลึกมากจากกล้องมุมกว้างของกล้องโทรทรรศน์ไอแซคนิวตัน(INT) นักดาราศาสตร์ก็ตรวจพบขอบของกาแลคซีนี้
การตรวจสอบขอบที่แท้จริงของกาแลคซีหนึ่งๆ หมายถึงการตรวจจับแสงดาวที่สลัวอย่างมากและแยกมันออกจากแสงของแหล่งแสงที่ปนเปื้อน โดยเป็นแสงที่กระเจิงออกจากดาวที่พื้นหน้าซึ่งสามารถกระจายออกเป็นการเรืองสลัวทั่วภาพและกลบพื้นที่ที่สลัวที่นักดาราศาสตร์กำลังค้นหา ไปอย่างหมดสิ้น
เปรียบเทียบขนาดของทางช้างเผือก, กาแลคซีอันโดรเมดา, กาแลคซี M87 และ IC 1101
ทีมทำแบบจำลอง point spread function ของกล้องนี้ในรายละเอียดโดยใช้ดาวหลายสิบดวงเพื่อเทียบมาตรฐาน(calibrate) ความสว่างในระดับต่างๆ จากนั้นก็ใช้แบบจำลองที่ได้เพื่อลบแสงที่กระเจิงจากดาวมากกว่า 250 ดวงจากภาพสุดท้าย ทีละดวง และเผยให้เห็นโครงสร้างที่สลัว
ในการศึกษานี้ เราได้ทำการถ่ายภาพ IC 1101 แบบห้วงลึกมากและวิเคราะห์ปริมาณแสง จากการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างในคุณสมบัติตามแนวรัศมี(radial profiles เช่น ความสว่างพื้นผิว, ความหนาแน่นมวลพื้นผิว, สี, ความรี เป็นต้น) ซึ่งบอกว่าแสงดาวเปลี่ยนแปลงอย่างไรตามรัศมีจากใจกลาง ได้เผยว่าขอบอยู่ที่ 260 กิโลพาร์เซค ซึ่งทำให้ยืนยันเส้นผ่าศูนย์กลางของกาแลคซีนี้ได้ถึง 520 กิโลพาร์เซค ทำให้มันเป็นกาแลคซีที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบมา
การตรวจสอบรัศมีถึงขอบของ IC 1101 เป็นรัศมีที่มากที่สุดเท่าที่เคยพบในกาแลคซีแห่งใดๆ มา ทำให้เส้นผ่าศูนย์กลางอยู่ที่ 520 กิโลพาร์เซค ทีมเขียนไว้ในรายงาน มวลดาวรวมที่ราว 3.4 ล้านล้านเท่าดวงอาทิตย์ ขึ้นกับว่ารอยต่อสิ้นสุดตรงไหนกันแน่ เพื่อเทียบ ทางช้างเผือกแผ่ออกไปเพียง 30 กิโลพาร์เซคหรือราว 110,000 ปีแสงเท่านั้น IC 1101 จึงกว้างกว่าราว 17 เท่า แค่มวลดาวก็มากกว่ามวลดาวของทางช้างเผือก 9 ถึง 34 เท่า แต่โดยรวมแล้ว ใน IC 1101 มีดาวอยู่หนาแน่นน้อยกว่าในทางช้างเผือก
เลยจากขอบหลักออกไป ทีมตรวจพบโครงสร้างดาวไม่สมมาตรที่สลัวแผ่ออกอีก 8 ที่ ซึ่งสองในแปดอยู่ตรงกับร่อง “การกระฉอก”(sloshing) รังสีเอกซ์ในก๊าซร้อนของกระจุก ซึ่งเป็นหลักฐานว่ากาแลคซียังคงเจริญเติบโตอยู่ผ่านการสะสมมวลสาร(accretion) แทนที่จะอยู่นิ่งๆ เป็นระบบที่ลงตัวเสร็จสิ้นแล้ว ทีมบอกว่าชายขอบของ IC 1101 ได้แสดงสัญญาณชัดเจนของการรวบรวมมวลเข้ามา ซึ่งบ่งชี้ว่าขนาดของกาแลคซีก็กำลังเพิ่มขึ้นอีก
infographic of IC 1101
นี่สอดคล้องกับการศึกษาในช่วงรังสีเอกซ์ก่อนหน้านี้ ซึ่งจำแนกการกระจายคล้ายๆ กันซึ่งน่าจะเป็นสัญญาณของการชนในอดีตกับกลุ่มของกาแลคซีอื่นๆ เมื่อราว 2 ถึง 3 พันล้านปีก่อน
ในกระจุกแห่งนี้ซึ่งอยู่ห่างออกไปกว่า 1 พันล้านปีแสงจากโลก ยังพบหลุมดำมวลมหาศาล(supermassive black hole) ที่เป็นหนึ่งในหลุมดำที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบด้วยมวลหลายหมื่นล้านเท่าดวงอาทิตย์ งานวิจัยนี้จะเผยแพร่ใน Astronomy & Astrophysics
แหล่งข่าว phys.org : astronomers finally measure the full size of the largest known galaxy
iflscience.com : the largest galaxy in the universe in even bigger than we thought…and it hasn’t finished growing
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
