ความเป็นอัตลักษณ์ของระบบทางช้างเผือกและบริวาร
ทางช้างเผือก-กาแลคซีบ้านเกิดของเรามีอัตลักษณ์โดดเด่นจริงหรือไม่ เมื่อสิบกว่าปีก่อน ทีมนักวิทยาศาสตร์ทีมหนึ่งได้อุทิศตนเพื่อภารกิจในการตอบคำถามที่น่าสนใจนี้
ในปี 2013 โครงการสำรวจ SAGA(Satellites Around Galactic Analogs) ได้ศึกษาระบบกาแลคซีที่คล้ายกับกาแลคซีของเราเอง ล่าสุดนี้ SAGA ได้ปล่อยบทความวิจัยใหม่ 3 ชิ้น ซึ่งได้ให้แง่มุมใหม่ๆ สู่ธรรมชาติของทางช้างเผือก หลังจากสำรวจระบบกาแลคซีบริวาร 101 แห่งที่คล้ายกับระบบของเรา
บริวารเหล่านี้เป็นกาแลคซีขนาดเล็กทั้งมวลและขนาด โคจรรอบกาแลคซีที่มีขนาดใหญ่กว่าแห่งหนึ่งซึ่งมักจะเรียกว่ากาแลคซีต้นสังกัด(host galaxy) เฉกเช่นเดียวกับดาวเทียมขนาดเล็กที่โคจรรอบโลก กาแลคซีบริวารเหล่านี้ก็ถูกแรงโน้มถ่วงของกาแลคซีต้นสังกัดขนาดใหญ่และสสารมืดที่อยู่รอบๆ มันยึดจับไว้
ทางช้างเผือกของเราก็เป็นต้นสังกัดของบริวารหลายแห่ง โดยที่ใหญ่ที่สุด 2 แห่งก็คือ เมฆมาเจลลันใหญ่และเล็ก(Large and Small Magellanic Clouds; LMC and SMC) ในขณะที่ LMC และ SMC ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจากซีกโลกใต้ แต่ก็ยังมีกาแลคซีบริวารที่สลัวกว่าแห่งอื่นๆ อีกมากมาย โคจรรอบทางช้างเผือก ซึ่งจะสำรวจได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่เท่านั้น
ภาพ LMC SMC เหนือกล้องโทรทรรศน์ประกอบทั้งสี่ตัวของ VLT image credit: aaa.org ภาพปก ภาพโมเสคแสดงบริวาร 378 แห่งรอบระบบ 101 ระบบที่ทีม SAGA สำรวจ กาแลคซีบริวารเรียงจากกำลังความสว่าง(luminosity) จากซ้ายไปขวา
เป้าหมายของโครงการ SAGA ก็เพื่อแจกแจงคุณลักษณะของระบบบริวารรอบๆ กาแลคซีต้นสังกัดแห่งอื่นๆ ที่มีมวลดาวใกล้เคียงกับทางช้างเผือก Yao-Yuan Mao สมาชิกจากแผนกฟิสิกส์และดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยยูถ่าห์ ซึ่งเป็นผู้นำร่วมทีม SAGA กับ Marla Geha จากมหาวิทยาลัยเยล และ Risa Wechsler จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด Mao เป็นผู้เขียนนำบทความแรกในชุดสามฉบับนี้ ซึ่งทั้งหมดจะเผยแพร่โดย Astrophysical Journal บทความชุดนี้รายงานการค้นพบล่าสุดจาก SAGA และข้อมูลเผยแพร่ให้นักวิจัยทั่วโลก
ในการศึกษางานแรกที่นำโดย Mao นักวิจัยเน้นไปที่บริวาร 378 แห่งที่จำแนกพบในระบบต้นสังกัด 101 ระบบ จำนวนของบริวารที่ยืนยันแล้วของแต่ละระบบมีตั้งแต่ 0 จนถึง 13 เทียบกับบริวาร 4 แห่งของทางช้างเผือก ในขณะที่จำนวนของบริวารในระบบทางช้างเผือกนั้นเท่าๆ กับระบบมวลใกล้เคียงทางช้างเผือกแห่งอื่นๆ แต่ดูเหมือนทางช้างเผือกจะมีบริวารน้อยกว่า ถ้าพิจารณาการมีอยู่ของ LMC Mao กล่าว การสำรวจ SAGA พบว่าระบบที่มีบริวารขนาดใหญ่อย่าง LMC ดูจะมีจำนวนบริวารโดยรวมที่สูงกว่า และทางช้างเผือกของเราก็ดูเหมือนจะแหกคอกนี้
คำอธิบายสำหรับความแตกต่างระหว่างทางช้างเผือกกับระบบใน SAGA ก็คือความจริงที่ว่าทางช้างเผือกเพิ่งได้ LMC และ SMC มาเมื่อไม่นานนี้เอง บทความ SAGA อธิบายว่าถ้าทางช้างเผือกเป็นต้นสังกัดที่อายุมากกว่านี้และมีมวลต่ำกว่านี้เล็กน้อย โดยเพิ่มได้ LMC และ SMC มาเมื่อไม่นาน เราก็น่าจะพบบริวารในระบบทางช้างเผือกที่ต่ำกว่านี้อีก โดยไม่นับรวมบริวารที่ LMC/SMC อาจจะพามาด้วย
ภาพกาแลคซีที่คล้ายทางช้างเผือกแห่งหนึ่งและระบบกาแลคซีบริวารของมัน การสำรวจ SAGA จำแนกบริวารขนาดเล็ก 6 แห่งในวงโคจรรอบกาแลคซีที่คล้ายทางช้างเผือกแห่งนี้
ผลสรุปที่ได้แสดงถึงความสำคัญในการเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างกาแลคซีต้นสังกัดกับกาแลคซีบริวาร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อแปลผลสิ่งที่เราได้เรียนรู้จากการสำรวจทางช้างเผือกเอง Ekta Patel นักวิจัยหลังปริญญาเอก แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของทีม SAGA แต่ศึกษาประวัติการโคจรของบริวารทางช้างเผือก กล่าว
หลังจากได้เรียนรู้จากผลสรุป SAGA แล้ว Patel บอกว่า แม้ว่าเราจะยังไม่สามารถศึกษาประวัติการโคจรของบริวารรอบๆ ต้นสังกัดใน SAGA ได้ แต่การเผยแพร่ข้อมูล SAGA ครั้งล่าสุดซึ่งได้รวมระบบที่มีมวลใกล้เคียงทางช้างเผือกที่มีบริวารคล้าย LMC เพิ่มอีก 10 เท่าของที่เคยพบ ความก้าวหน้าครั้งใหญ่ได้ให้ระบบกาแลคซีมากกว่า 30 แห่งที่ใกล้เคียงกับระบบของเรา และจะมีประโยชน์อย่างมากในการเข้าใจผลกระทบของบริวารขนาดใหญ่ที่คล้าย LMC ต่อระบบที่มันอาศัยอยู่
การศึกษาจาก SAGA งานที่สองในชุด นำทีมโดย Geha และศึกษาว่าบริวารเหล่านั้นยังคงก่อตัวดาวอยู่หรือไม่ การเข้าใจกลไกที่น่าจะหยุดการก่อตัวดาวในกาแลคซีขนาดเล็กเหล่านี้ เป็นคำถามสำคัญในแขนงวิวัฒนาการกาแลคซี ยกตัวอย่างเช่น นักวิจัยพบว่าบริวารที่อยู่ใกล้ต้นสังกัดมากกว่า มีความเป็นไปได้มากกว่าที่จะถูกหยุด(quenched) การก่อตัวดาว นี่บอกว่าตัวแปรในสิ่งแวดล้อมนี้ช่วยกำกับวัฎจักรชีวิตของกาแลคซีบริวารขนาดเล็ก
ภาพกาแลคซีที่คล้ายทางช้างเผือกและระบบบริวารของมัน 3 ระบบ SAGA จำแนกบริวารขนาดเล็ก 2, 6 และ 9 แห่งในระบบทั้งสาม ตามลำดับ
การศึกษางานที่สามในชุด นำโดย Yunchong “Richie” Wang ใช้ผลสรุปจาก SAGA เพื่อพัฒนาแบบจำลองทางทฤษฎีเกี่ยวกับการก่อตัวกาแลคซีที่มีอยู่เดิม อ้างอิงจากจำนวนบริวารที่ถูกปิดการก่อตัวดาวในระบบเหล่านั้น แบบจำลองนี้ทำนายว่ากาแลคซีที่ถูกปิด ก็ยังน่าจะพบในสภาพแวดล้อมที่โดดเดี่ยวมากกว่า เป็นการทำนายที่สามารถทดสอบได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าด้วยโครงการสำรวจทางดาราศาสตร์อย่าง Dark Energy Spectroscopic Instrument Survey
นอกเหนือจากผลสรุปที่น่าตื่นเต้นเหล่านี้ซึ่งจะช่วยขยายความเข้าใจเกี่ยวกับวิวัฒนาการกาแลคซีแล้ว ทีม SAGA ยังส่งของขวัญให้กับประชาคมดาราศาสตร์ ในฐานะส่วนหนึ่งจากการศึกษาชุดนี้ ทีมเผยแพร่การตรวจสอบระยะทางชุดใหม่ของกาแลคซี 46000 แห่ง การค้นพบบริวารเหล่านี้ก็เหมือนงมเข็มในมหาสมุทร เราต้องตรวจสอบเรดชิพท์ของกาแลคซีหลายร้อยแห่งเพียงเพื่อจำแนกบริวารที่แท้จริงแค่แห่งเดียว Mao กล่าว เรดชิพท์ของกาแลคซีชุดใหม่นี้จะช่วยให้ประชาคมได้ศึกษาในหัวข้อที่หลากหลายกว่าแค่กาแลคซีบริวาร
แหล่งข่าว scitechdaily.com – Milky Way mysteries: astronomers reveal its unique place in the cosmos
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
