3 มี.ค. เวลา 06:18 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ไอพ่นจากเควซาร์ในกาแลคซีกังหัน

ท้องฟ้ายามค่ำคืนมักมีบทบาทสำคัญในการนำทาง ตั้งแต่การข้ามมหาสมุทรในช่วงแรกๆ จนถึงระบบจีพีเอสสมัยใหม่ นอกเหนือจากดาวแล้ว กองทัพเรือสหรัฐฯ ยังใช้เควซาร์เป็นประภาคาร
เควซาร์(quasars) เป็นกาแลคซีที่ห่างไกล ที่มีหลุมดำมวลมหาศาล
(supermassive black holes) ที่ล้อมรอบด้วยดิสก์ก๊าซหมุนวนจนร้อนจัด และยิงไอพ่นวัสดุสารออกมา หลังจากการค้นพบครั้งสำคัญในปี 2020 จากไอพ่นที่เพิ่งเกิดใหม่ในเควซาร์จำนวนหนึ่ง ก็ทำให้เจ้าหน้าที่กองทัพเรือ Olivia Achenbach แห่งสถาบันกองทัพเรือสหรัฐฯ ใช้กล้องฮับเบิลเพื่อเผยให้เห็นคุณสมบัติที่น่าประหลาดใจของหนึ่งในเควซาร์ J0742+2704
เรื่องประหลาดใจที่ใหญ่ที่สุดก็คือการได้เห็นรูปร่างกังหัน(spiral) ที่ชัดเจนในภาพจากฮับเบิล ในตอนแรก ฉันก็ประหลาดใจว่าฉันทำอะไรผิดพลาดไป Achenbach ซึ่งทำการค้นพบในระหว่างการฝึกงานสี่สัปดาห์ โดยปกติ เราจะมองเควซาร์เป็นกาแลคซีอายุมากกว่าที่เจริญจนมีขนาดใหญ่โตมากๆ เจริญไปพร้อมๆ กับหลุมดำในใจกลาง หลังจากผ่านการควบรวมที่ยุ่งเหยิงและได้รูปร่างทรงรี
(elliptical) ออกมา Kristina Nyland จากห้องทดลองวิจัยกองทัพเรือ ที่ปรึกษา Achenbach ในงานวิจัยนี้
เควซาร์ J0742+2704(กลางภาพ) ดึงดูดความสนใจนักดาราศาสตร์หลังจากที่ได้พบมันมีไอพ่นใหม่เอี่ยมที่เพิ่งปะทุออกจากดิสก์รอบๆ หลุมดำมวลมหาศาลในปี 2020 เมื่อใช้หอสังเกตการณ์วิทยุ VLA ซึ่งนำไปสู่การสำรวจติดตามผลด้วยหอสังเกตการณ์อื่นๆ ในความพยายามเพื่อที่จะตรวจสอบคุณสมบัติของกาแลคซี และสิ่งที่อาจเหนี่ยวนำให้เกิดไอพ่น
เป็นเรื่องที่พบได้ยากอย่างยิ่งและน่าตื่นเต้นที่ได้พบกาแลคซีต้นสังกัดของเควซาร์ที่มีแขนกังหัน กับหลุมดำที่มีมวลเกินกว่า 4 ร้อยล้านเท่าดวงอาทิตย์ ซึ่งก็ค่อนข้างใหญ่ รวมกับไอพ่นอายุน้อยที่ไม่เคยพบเมื่อ 20 ปีก่อน Nyland กล่าว
เควซาร์ที่ไม่ปกติแห่งนี้ไปอยู่ท่ามกลางการโต้แย้งที่ดุเดือดในประชาคมดาราศาสตร์ว่าอะไรที่ทำให้เควซาร์ยิงไอพ่นออกมา, ซึ่งจะมีความสำคัญต่อวิวัฒนาการกาแลคซี เมื่อไอพ่นสามารถหยุดยั้งการก่อตัวดาวได้
นักดาราศาสตร์บางส่วนสงสัยว่าไอพ่นเควซาร์ถูกเหนี่ยวนำโดยการควบรวมกาแลคซีครั้งใหญ่ๆ เมื่อวัสดุสารจากกาแลคซีสองแห่งหรือมากกว่านั้นผสมรวมกัน และก๊าซที่ร้อนขึ้นก็ไหลวนเข้าสู่หลุมดำที่ควบรวมกัน อย่างไรก็ตาม เควซาร์ในกาแลคซีกังหันอย่าง J0742+2704 ก็บอกว่าอาจจะมีหนทางอื่นในการก่อตัวไอพ่นขึ้นได้ ในขณะที่ J0742+2704 ยังรักษารูปร่างกังหันของมันไว้ได้ กล้องฮับเบิลได้แสดงถึงสัญญาณปฏิสัมพันธ์ที่อาจเกิดกับกาแลคซีอื่นๆ หนึ่งในแขนนั้นแสดงการถูกรบกวน โดยอาจเป็นหางไทดัล(tidal tail)
เห็นได้ชัดว่ามีบางสิ่งที่น่าสนใจเกิดขึ้นอยู่ ในขณะที่เควซาร์แห่งนี้ไม่พบกับการควบรวมครั้งใหญ่ที่จะรบกวนมัน มันอาจจะกำลังมีปฏิสัมพันธ์กับกาแลคซีอื่น ซึ่งส่งแรงดึงไปที่แขนกังหันของมัน Nyland กล่าว กาแลคซีอื่นที่ดูจะอยู่ใกล้ในภาพฮับเบิล(แม้จะยังต้องยืนยันด้วยการตรวจสเปคตรัม) ก็มีโครงสร้างวงแหวน รูปร่างที่พบได้ยากนี้อาจเกิดขึ้นหลังจากปฏิสัมพันธ์ของกาแลคซี เมื่อกาแลคซีขนาดเล็กกว่าได้พุ่งผ่านใจกลางกาแลคซีกังหัน
กาแลคซีวงแหวนใกล้ต้นสังกัดเควซาร์นี้ อาจจะเป็นเงื่อนงำสำคัญถึงสิ่งที่กำลังเกิดขึ้นในระบบแห่งนี้ เราอาจจะกำลังได้เห็นผลในภายหลังจากปฏิสัมพันธ์ที่เหนี่ยวนำให้เกิดไอพ่นจากเควซาร์อายุน้อยนี้ก็ได้ Nyland กล่าว นักวิจัยทั้งสองดีใจที่การค้นพบที่น่าสนใจนี้จะเป็นจุดเริ่มต้น และจะมีการวิเคราะห์ J0742+2704 แบบพหุความยาวคลื่นด้วยข้อมูลจากกล้องจันทราและ ALMA ในชิลีต่อไป
ฮับเบิลพบร่องรอยปฏิสัมพันธ์ที่น่าสนใจ แม้ว่ากาแลคซีจะยังไม่ได้ควบรวมกันโดยสมบูรณ์ แต่กาแลคซีที่มีเควซาร์ J0742+2704 ก็พบหลักฐานหางไทดัล(tidal tail) หรือกระแสธารก๊าซที่ถูกดึงออกโดยกาแลคซีที่อยู่ใกล้ๆ การมีอยู่ของกาแลคซีวงแหวนยังบอกถึงปฏิสัมพันธ์ โดยรูปร่างที่แปลกตาของกาแลคซีวงแหวนมักจะก่อตัวขึ้นเมื่อมีกาแลคซีแห่งหนึ่งพุ่งผ่านอีกแห่งไป กระจายองค์ประกอบภายในเข้าสู่แกนกลาง ซึ่งล้อมไว้ด้วยดาวและก๊าซ
ถ้าคุณมองดูกาแลคซีแห่งนี้เมื่อ 20 ปีก่อน หรือแม้แต่เมื่อทศวรรษก่อน เราน่าจะได้เห็นเควซาร์ที่ค่อนข้างปกติและไม่เคยทราบว่าต่อมามันจะเป็นบ้านของไอพ่นที่เพิ่งผุดออกมาเลย Achenbach กล่าว มันกำลังแสดงว่าถ้าคุณยังคงเสาะหาต่อไป คุณก็อาจได้พบสิ่งที่น่าสนใจที่คุณไม่เคยคาดคิดมาก่อน และมันอาจส่งคุณไปสู่การค้นพบในทิศทางที่ใหม่เอี่ยมอย่างสิ้นเชิง ผลสรุปนี้นำเสนอในการประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน ครั้งที่ 245 ที่เนชันนัลฮาร์เบอร์ มารีแลนด์
แหล่งข่าว phys.org : Hubble reveals surprising spiral shape of galaxy hosting young jet
โฆษณา