นักวิทยาศาสตร์พบก๊าซที่เข้าใจยากจากดาราจักรหลังดาวกระจายซ่อนตัวอยู่ในสายตาธรรมดา

ก่อนหน้านี้ ดาราจักรหลังดาวกระจายเคยคิดว่าจะกระจายก๊าซและฝุ่นของพวกมันทั้งหมด ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่จำเป็นสำหรับการสร้างดาวดวงใหม่ ด้วยการระเบิดพลังงานอย่างรุนแรงและด้วยความเร็วที่ไม่ธรรมดา ข้อมูลใหม่จากอาตาคามา Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ของ Atacama เปิดเผยว่ากาแล็กซีเหล่านี้ไม่กระจัดกระจายเชื้อเพลิงที่ก่อให้เกิดดาวของพวกมันทั้งหมด กาแลคซีที่อยู่เฉยๆเหล่านี้กลับจับและบีบอัดก๊าซที่มีความเข้มข้นสูงและปั่นป่วนจำนวนมาก แต่ตรงกันข้ามกับความคาดหมาย พวกเขาไม่ได้ใช้มันเพื่อสร้างดาว

ในดาราจักรส่วนใหญ่ นักวิทยาศาสตร์คาดว่าก๊าซจะถูกกระจายในลักษณะที่คล้ายกับแสงดาว แต่สำหรับดาราจักรหลังดาวกระจายหรือ PSB จะไม่เป็นเช่นนั้น PSB นั้นแตกต่างจากดาราจักรอื่นเพราะเกิดหลังจากการชนกันอย่างรุนแรง หรือการรวมตัวกันระหว่างดาราจักร การควบรวมดาราจักรมักจะทำให้เกิดการระเบิดของดาวฤกษ์จำนวนมาก แต่ใน PSB การปะทุนี้จะช้าลงและเกือบจะหยุดเกือบจะทันทีที่มันเริ่มต้น ผลที่ตามมา นักวิทยาศาสตร์ก่อนหน้านี้เชื่อว่ามีเชื้อเพลิงที่ก่อให้เกิดดาวเหลืออยู่เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยในโรงงานที่สร้างดาวใจกลางของกาแลคซีเหล่านี้ และจนถึงขณะนี้ ความเชื่อก็คือว่าก๊าซโมเลกุลได้ถูกแจกจ่ายไปยังรัศมีไกลเกินกว่าดาราจักร ไม่ว่าจะผ่านกระบวนการของดาวฤกษ์หรือโดยผลกระทบของหลุมดำ ผลลัพธ์ใหม่ท้าทายทฤษฎีนี้

“เราทราบมาระยะหนึ่งแล้วว่าก๊าซโมเลกุลจำนวนมากยังคงอยู่ในบริเวณใกล้เคียง PSB แต่ยังไม่สามารถบอกได้ว่าที่ไหน ซึ่งทำให้เราไม่สามารถเข้าใจได้ว่าทำไมดาราจักรเหล่านี้จึงหยุดก่อตัวดาวฤกษ์ อดัม สเมอร์ซินา นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน และผู้วิจัยหลักของการศึกษากล่าว ค้นพบว่ามีก๊าซที่เหลืออยู่จำนวนหนึ่ง และก๊าซที่เหลือนั้นมีขนาดเล็กมาก “ในขณะที่ก๊าซอัดแน่นนี้ควรจะก่อตัวดาวฤกษ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ก็ไม่ใช่ อันที่จริง มันมีประสิทธิภาพน้อยกว่าร้อยละ 10 เมื่อเทียบกับก๊าซที่มีขนาดกะทัดรัดที่คาดว่าจะเป็น”

นอกจากจะมีขนาดกะทัดรัดพอที่จะสร้างดาวได้แล้ว ก๊าซในดาราจักรที่อยู่เฉยๆ หรือดาราจักรที่สงบนิ่งที่สังเกตพบยังสร้างความประหลาดใจให้กับทีมอีกด้วย แก๊สมักจะตั้งอยู่ตรงกลางแม้ว่าจะไม่เสมอไป และมีความปั่นป่วนอย่างน่าประหลาดใจ เมื่อรวมกันแล้ว คุณลักษณะทั้งสองนี้ทำให้เกิดคำถามมากกว่าคำตอบสำหรับนักวิจัย

“อัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ใน PSBs ที่เราสังเกตเห็นนั้นต่ำกว่าในกาแลคซีอื่นมาก แม้ว่าจะมีเชื้อเพลิงเหลือเฟือเพื่อรักษากระบวนการนี้ไว้” Smercina กล่าว ในกรณีนี้ การก่อตัวดาวฤกษ์อาจถูกระงับเนื่องจากความปั่นป่วนในก๊าซ เหมือนกับลมแรงสามารถดับไฟได้ อย่างไรก็ตาม การก่อตัวดาวฤกษ์ยังสามารถเสริมด้วยความปั่นป่วนได้ เช่นเดียวกับลมที่พัดเปลวไฟได้ ดังนั้นให้เข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้น พลังงานที่ปั่นป่วนนี้ และมันมีส่วนทำให้เกิดการพักตัวได้อย่างไร ยังคงเป็นคำถามที่เหลืออยู่ของงานนี้”

Decker French นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์และผู้ร่วมวิจัยกล่าวเสริมว่า “ผลลัพธ์เหล่านี้ทำให้เกิดคำถามว่าแหล่งพลังงานใดที่มีอยู่ในกาแลคซีเหล่านี้เพื่อขับเคลื่อนความปั่นป่วนและป้องกันไม่ให้ก๊าซก่อตัวเป็นดาวดวงใหม่ ความเป็นไปได้อย่างหนึ่ง คือพลังงานจากจานเพิ่มมวลของหลุมดำมวลมหาศาลใจกลางดาราจักรเหล่านี้”

ความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับกระบวนการที่ควบคุมการก่อตัวของดาวและกาแลคซี่เป็นกุญแจสำคัญในการให้บริบทแก่จักรวาลและสถานที่ของเราในนั้น การค้นพบก๊าซอัดแน่นที่ปั่นป่วนในดาราจักรที่อยู่เฉยๆ ทำให้นักวิจัยมีเบาะแสอีกข้อหนึ่งในการไขปริศนาว่าดาราจักรโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีชีวิตอยู่ วิวัฒนาการ และตายอย่างไรในช่วงหลายพันล้านปี และนั่นหมายถึงการวิจัยเพิ่มเติมในอนาคตด้วยความช่วยเหลือของตัวรับ 1.3 มม. ของ ALMA ซึ่งมองเห็นส่วนที่มองไม่เห็นด้วยความชัดเจนโดยสิ้นเชิง

JD Smith นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Toledo และผู้ร่วมวิจัยกล่าวว่า “มีอีกมากเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาราจักรทั่วไปที่เราไม่เข้าใจ และการเปลี่ยนจากชีวิตที่ก่อตัวดาวอันสดใสของพวกมันไปสู่ความสงบ เป็นช่วงเวลาหนึ่งที่เข้าใจกันน้อยที่สุด แม้ว่าการเกิดดาวระเบิดจะเกิดขึ้นบ่อยมากในเอกภพยุคแรก แต่ในปัจจุบัน มีน้อยมาก ซึ่งหมายความว่าตัวอย่างที่ใกล้ที่สุดยังอยู่ห่างออกไปหลายร้อยล้านปีแสง แต่เหตุการณ์เหล่านี้คาดการณ์ถึงผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ของ การชนกันหรือการควบรวมกิจการระหว่างดาราจักรทางช้างเผือกกับดาราจักรแอนโดรเมดาในอีกหลายพันล้านปีข้างหน้า ด้วยพลังการแยกส่วนที่น่าทึ่งของ ALMA เท่านั้นที่เราสามารถมองลึกเข้าไปในแหล่งกักเก็บโมเลกุลที่ทิ้งไว้เบื้องหลัง ‘หลังจากการล่มสลาย'”

Smercina กล่าวเสริมว่า “บ่อยครั้งที่เราในฐานะนักดาราศาสตร์ต้องการคำตอบสำหรับคำถามของเราเองก่อนการสังเกต แต่คราวนี้ เราได้เรียนรู้บางสิ่งที่ไม่คาดคิดโดยสิ้นเชิงเกี่ยวกับจักรวาล”

ผลการศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวันนี้ใน วารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์.

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*