กาแลคซีอันโดรเมดาก่อตัวดาวด้วยอัตราที่ถดถอย
การศึกษาใหม่ที่ใช้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลได้พบว่าการก่อตัวดาวในกาแลคซีอันโดรเมดามีอัตราที่ถดถอยมา 5 ร้อยล้านปีแล้ว โดยในช่วง 40 ล้านปีหลังนี้มีอัตราที่ลดดิ่งลงไปอีก
กาแลคซีอันโดรเมดา(Andromeda galaxy; M31) เป็นกาแลคซีกังหันเพื่อนบ้านที่มีขนาดใหญ่ใกล้เคียงกับทางช้างเผือก มันอยู่ใกล้มากพอที่จะมองได้เห็นด้วยตาเปล่าจากพื้นที่ที่ท้องฟ้ามืด โดยห่างออกไปเพียง 2.5 ล้านปีแสงเท่านั้น ซึ่งจัดว่าเป็นละแวกใกล้บ้านของเราในอวกาศ อันโดรเมดาได้ให้โอกาสแก่นักดาราศาสตร์ในการตรวจสอบประชากรดาวของมันในรายละเอียด ซึ่งนำไปสู่การเข้าใจเกี่ยวกับอดีตของกาแลคซีที่คล้ายทางช้างเผือก ได้ดีขึ้น
นักวิจัยได้รวมข้อมูลจากโครงการสำรวจของฮับเบิล 2 งานคือ Panchromatic Hubble Andromeda Treasury และ Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury ทั้งสองงานทำแผนที่ดิสก์สองในสามของอันโดรเมดาด้วยรายละเอียดที่คมชัดอย่างมาก โดยรวมแล้ว ทีมตรวจสอบดาวประมาณ 2 ร้อยล้านดวงทั่วกาแลคซี ให้ภาพรายละเอียดของกิจกรรมในอดีตของอันโดรเมดา
เราต้องตรวจสอบดาวทีละดวงเนื่องจากพวกมันเป็นบันทึกฟอสซิลการก่อตัวของกาแลคซี ฮับเบิลเป็นกล้องโทรทรรศน์เพียงตัวเดียวที่ให้ความละเอียดสูงมากพอบนพื้นผิวกว้างมากพอที่จะสามารถทำแบบนั้นกับอันโดรเมดาได้ Ben Williams นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน และผู้เขียนร่วมการศึกษา กล่าว
ทีมแบ่งภาพของอันโดรเมดาออกเป็นสี่เหลี่ยมหลายพันรูป โดยสี่เหลี่ยมแต่ละด้านมีความยาว 300 ปีแสง และตรวจสอบประวัติการก่อตัวดาวภายในแต่ละรูปเหลี่ยม เพื่อให้ได้ภาพอดีตของกาแลคซีที่ครบถ้วน
กล้องฮับเบิลได้ให้ภาพดาวหลายล้านดวงในกาแลคซีอันโดรเมดาในรายละเอียด พื้นที่เพิ่งผ่านการก่อตัวดาวเมื่อไม่นานมานี้(1) ดูมีสีฟ้ามากกว่า พื้นที่ที่ผ่านการก่อตัวดาวมานานกว่า(2) ภาพปก ภาพส่วนหนึ่งจากภาพพานอรามาจากฮับเบิลซึ่งใช้เวลา 10 ปีถ่ายภาพมากกว่า 600 ครั้งเพื่อมาเรียงซ้อนกัน image credit https://science.nasa.gov/mission/hubble/science/explore-the-night-sky/hubble-messier-catalog/messier-31/
ดาวฤกษ์มวลสูงจะมีสีฟ้ากว่าและมีอายุที่สั้น ส่วนพวกที่มวลต่ำกว่าจะมีสีแดงกว่าและมีอายุยาวนานกว่า ด้วยเหตุนี้ พื้นที่ที่เพิ่งมีการก่อตัวดาวไปเมื่อไม่นานก็มักจะมีดาวสีฟ้าในสัดส่วนที่มากกว่า ในขณะที่พื้นที่ที่ก่อตัวดาวแต่แรกกว่าก็จะมีประชากรสีแดงมากกว่า โดยการเปรียบเทียบจำนวนและคุณสมบัติของดาวในแต่ละเหลี่ยม ทีมก็ประเมินได้ว่าอันโดรเมดาก่อตัวดาวใหม่ๆ ที่ใด และเมื่อไหร่
นักดาราศาสตร์ตรวจสอบอัตราการก่อตัวดาวในรูปของมวลหรือปริมาณก๊าซและฝุ่น ที่ถูกเปลี่ยนเป็นดาวใหม่ๆ ในแต่ละปี นักวิจัยคำนวณพบว่า เมื่อ 5 ร้อยล้านปีก่อน อันโดรเมดาก่อตัวดาวด้วยอัตราราว 1 เท่ามวลดวงอาทิตย์ต่อปี อย่างไรก็ตาม อัตราการก่อตัวลดเหลือครึ่งเดียวเมื่อ 40 ล้านปีก่อน อัตราปัจจุบันยิ่งดิ่งลงไปอยู่ที่ 0.2 เท่าต่อปี เท่านั้น
ทีมยังตรวจสอบว่าการถดถอยนี้สอดคล้องกันทั่วกาแลคซี หรือเป็นเฉพาะพื้นที่ไป พวกเขาพบว่าการก่อตัวดาวเมื่อเร็วๆ นี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในวงแหวนก่อตัวดาวที่อยู่ห่างจากใจกลางกาแลคซีราว 32000 ปีแสง ด้วยเหตุนี้ การถดถอยส่วนใหญ่ที่พบจึงผลักดันจากกิจกรรมภายในวงแหวนนี้ที่ลดลง โดยแทนที่จะเป็นผลจากวัสดุสารที่ใช้ก่อตัวดาวใหม่ๆ ที่ลดลง การถดถอยนี้น่าจะเป็นกลไกย้อนกลับตามธรรมชาติจากสถานะการก่อตัวดาวที่คึกคักมากก่อนหน้านี้
Tobin Wainer ผู้เขียนนำจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน กล่าวว่า มันก็เหมือนกับหลังจากวิ่งมาราธอนจบ คุณก็ต้องพักหายใจอยู่พักใหญ่ งานวิจัยก่อนหน้านี้ได้แสดงว่าอันโดรเมดามีการก่อตัวดาวอย่างคึกคักระลอกหนึ่งเมื่อราว 2 พันล้านปีก่อน ซึ่งน่าจะเกิดจากปฏิสัมพันธ์หรือการควบรวมกับกาแลคซีแห่งอื่นในอดีต นับตั้งแต่ช่วงเวลานั้นมา การก่อตัวดาวก็ถดถอยอย่างต่อเนื่อง
ทีมยังสืบสวนว่าจะมีความเชื่อมโยงใดๆ ระหว่างกิจกรรมการก่อตัวดาวที่ลดลงในอันโดรเมดา กับความใกล้ชิดกับกาแลคซีบริวาร M32 หรือไม่ ขณะนี้ M32 อยู่ห่างจากอันโดรเมดาราว 16000 ปีแสงในระนาบบนท้องฟ้า อย่างไรก็ตาม ตำแหน่งในแบบสามมิติในอวกาศยังคลาดเคลื่อน ด้วยเหตุนี้ นักดาราศาสตร์จึงไม่แน่ใจว่ามันจะเคยมีปฏิสัมพันธ์กับอันโดรเมดาในอดีตหรือไม่ เมื่อใด
หนึ่งในแรงขับเคลื่อนหลักในโครงการนี้ก็คือเพื่อพิสูจน์หาปฏิสัมพันธ์ที่อาจจะมีระหว่าง M32 กับดิสก์ของอันโดรเมดา Zhuo Chen ผู้เขียนร่วม จากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน กล่าว
ข้อมูลการสำรวจจากโครงการ Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury ช่วยให้ทีมได้ศึกษาประวัติการก่อตัวดาวในอันโดรเมดาส่วนที่อยู่ใกล้กับ M32 พวกเขาพบว่าพื้นที่นี้แสดงสัญญาณการก่อตัวดาวที่ลดลงเมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆ ช่วงเวลาที่ลดลงซึ่งการศึกษาพบว่าเริ่มต้นเมื่อราว 60 ล้านปีก่อน น่าจะช่วยระบุว่า M32 มีปฏิสัมพันธ์กับดิสก์ของอันโดรเมดาเมื่อใด เราไม่สามารถกล่าวได้อย่างแจ่มแจ้งว่าเรากำลังได้เห็นการก่อตัวดาวที่ลดลงเพราะ M32 แต่มันอยู่ตรงนั้น และก็แน่นอนว่าน่าสงสัยที่สุด Wainer กล่าว
การวิเคราะห์นี้ยังได้เปิดโปงปัญหากับวิธีการมาตรฐานที่ใช้ประเมินการก่อตัวดาวจากแสงอุลตราไวโอเลตและอินฟราเรดด้วย วิธีการเหล่านี้สมมุติให้อัตราการก่อตัวดาวของกาแลคซีคงที่ตลอดช่วงเวลาที่ระบุไว้ค่าหนึ่ง แต่อัตราที่ถดถอยอย่างฮวบฮาบของอันโดรเมดาได้ทำลายสมมุติฐานนั้น เมื่อการประเมินจากยูวีร่วมกับอินฟราเรด ให้อัตราการก่อตัวดาวต่ำกว่าการตรวจสอบจากการศึกษาใหม่นี้ 2.1 เท่า แต่เมื่อทีมใช้ความเป็นมาของการก่อตัวที่ปรับเปลี่ยนตามเวลาเพื่อสร้างสังเคราะห์ภาพยูวี ผลที่ได้กลับออกมาสอดคล้องกับการสำรวจ
แบบจำลองที่บอกว่าอัตราก่อตัวคงที่ใช้ไม่ได้แล้ว นี่แสดงว่าแสงยูวีไม่ได้ขึ้นอยู่กับเพียงแค่ว่าดาวก่อตัวขึ้นมากแค่ไหนในช่วง 1 ร้อยล้านปีที่ผ่านมา แต่ยังขึ้นอยู่กับว่าพวกมันก่อตัวในส่วนไหนด้วย ผลสรุปมีความสำคัญเนื่องจากดาวมวลสูงอายุน้อยจะเปล่งแสงยูวีเป็นหลัก กาแลคซีที่เพิ่งชะลอการก่อตัวลงจึงดูแตกต่างจากกาแลคซีที่มีอัตราการก่อตัวดาวคงที่
ทีมวางแผนที่จะวิเคราะห์ข้อมูลฮับเบิลต่อไปและรวมมันเข้ากับข้อมูลจากหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินเพื่อให้ได้แง่มุมเพิ่มเติมสู่ความเป็นมาของอันโดรเมดา Raja Guha Thakurta ผู้เขียนร่วมจากมหาวิทยาลัยคาลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ กล่าวว่า ข้อมูลในคลังนี้มีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์อย่างเด่นชัด อันโดรเมดามีความสำคัญเนื่องจากมันเป็นเพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้มากพอที่เราจะมองเห็นด้วยรายละเอียดสูงสุดในขณะที่ก็มองเห็นภาพกาแลคซีโดยรวมของมันได้
และภาพกาแลคซีโดยรวมที่ดีขึ้นมาก ก็น่าจะมาจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศโรมัน ที่มีกำหนดส่งออกสู่อวกาศในวันที่ 30 สิงหาคม นี้ พื้นที่การสำรวจขนาดมหึมาของโรมันครอบคลุมได้ถึง 100 เท่าของฮับเบิลที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดใกล้ในการสำรวจครั้งเดียว โครงการสำรวจโรมันที่เพิ่งผ่านการอนุมัติจะถ่ายภาพดิสก์อันโดรเมดาทั้งหมด และพื้นที่ในกลดดาว(stellar halo) รอบๆ ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้ตรวจสอบดาวอีกหลายร้อยล้านดวง และสร้างการค้นพบใหม่ๆ ได้
แหล่งข่าว science.nasa.gov : NASA’s Hubble shows star formation in Andromeda galaxy winding down
thebrighterside.news : Andromeda’s star formation has been slowing down for 500 million years
- 2
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
