แอนโดรเมด้ามีขนาดใหญ่กว่าความเชื่อเดิมสามเท่า

มุมเล็ก ๆ ของกาแลคซีอันโดรเมด้าขนาดใหญ่ (M31) เครดิตภาพ: Subaru คลิกเพื่อดูภาพขยาย
กาแลคซีแอนโดรเมดาที่น่ารักปรากฏตัวเป็นหยดเลือดที่อบอุ่นเลือนลางสำหรับสมัยก่อน สำหรับนักดาราศาสตร์สมัยใหม่หลายพันปีต่อมามันปรากฏเป็นโอกาสที่ดีในการทำความเข้าใจจักรวาล ในเรื่องหลังเพื่อนบ้านกาแลคซีที่ใกล้ที่สุดของเราคือของขวัญที่มอบให้

Scott Chapman จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียและ Rodrigo Ibata จาก Observatoire Astronomique de Strasbourg ในฝรั่งเศสได้นำทีมนักดาราศาสตร์ในโครงการทำแผนที่การเคลื่อนที่อย่างละเอียดของดวงดาวในเขตชานเมืองของ Andromeda galaxy การสำรวจล่าสุดของพวกเขากับกล้องโทรทรรศน์ Keck แสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์กระจัดกระจายที่แผ่ออกจากกาแลคซีนั้นเป็นส่วนหนึ่งของดิสก์หลัก ซึ่งหมายความว่าจานวนของดาวฤกษ์ในแอนโดรเมดามีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณสามเท่า

ในการประชุมฤดูร้อนประจำปีของ American Astronomical Society วันนี้ Chapman จะร่างหลักฐานที่แสดงว่ามีดิสก์ดาวฤกษ์ที่กว้างและขยายออกไปซึ่งทำให้กาแลคซีมีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 220,000 ปีแสง ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ตรวจสอบหลักฐานที่มองเห็นได้ว่าแอนโดรเมด้าประมาณ 70,000 ถึง 80,000 ปีแสง แอนโดรเมด้านั้นอยู่ห่างจากโลกประมาณ 2 ล้านปีแสง

การวัดมิติใหม่นั้นขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ประมาณ 3,000 ดวงระยะทางจากดิสก์ซึ่งครั้งหนึ่งเคยคิดว่าเป็นเพียง "รัศมี" ของดาวในภูมิภาคและไม่ใช่ส่วนหนึ่งของดิสก์ ด้วยการใช้การวัดอย่างระมัดระวังของ“ ความเร็วเรเดียล” นักวิจัยสามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าดาวแต่ละดวงกำลังเคลื่อนที่อย่างไรเมื่อเทียบกับกาแลคซี

ผลการศึกษาพบว่าดาวที่อยู่รอบนอกกำลังนั่งอยู่ในระนาบของดิสก์แอนโดรเมดาเองและยิ่งไปกว่านั้นกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แสดงว่าพวกมันอยู่ในวงโคจรรอบใจกลางกาแลคซี ในสาระสำคัญนี่หมายความว่าดิสก์ของดาวนั้นใหญ่กว่าที่เคยรู้จักมาอย่างมาก

นอกจากนี้นักวิจัยได้พิจารณาแล้วว่าธรรมชาติของ“ ดิสก์หมุนรอบตัวที่ไม่เหมือนใคร” - กล่าวอีกนัยหนึ่งขอบนอกของก้อนและก้อนนอกของดิสก์แสดงให้เห็นว่าแอนโดรเมดาจะต้องเป็นผลมาจากกาแลคซีดาวเทียม หากไม่ใช่ในกรณีนี้ดวงดาวก็จะเว้นระยะเท่ากัน

Ibata กล่าวว่า“ การค้นพบดิสก์ขนาดใหญ่นี้ยากที่จะกระทบยอดกับแบบจำลองคอมพิวเตอร์ในการสร้างกาแลคซี คุณไม่ได้รับดิสก์หมุนขนาดยักษ์จากการสะสมของกาแลคซีขนาดเล็ก”

ผลลัพธ์ปัจจุบันซึ่งเป็นหัวข้อของเอกสารสองฉบับที่มีอยู่แล้วและฉบับที่สามที่ยังไม่ได้เผยแพร่นั้นเป็นไปได้โดยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ในกรณีนี้ Keck / DEIMOS spectrograph หลายวัตถุที่ติดอยู่กับกล้องโทรทรรศน์ Keck II มีขนาดกระจกและความสามารถในการรวบรวมแสงให้กับดาวภาพที่จางมากรวมถึงความไวของสเปกโตรกราฟกราฟเพื่อให้ได้ความเร็วรัศมีที่แม่นยำสูง

สเปคโตรกราฟจำเป็นสำหรับงานเนื่องจากการตรวจจับการเคลื่อนที่ของดาวในกาแลคซีห่างไกลภายในเวลาที่มนุษย์มีเหตุผลเท่านั้นโดยอนุมานว่าดาวกำลังเคลื่อนที่เข้าหาเราหรืออยู่ห่างจากเรา สามารถทำได้เพราะแสงมาหาเราในความถี่ไม่ต่อเนื่องเนื่องจากองค์ประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นดาว

ถ้าดาวเคลื่อนที่เข้าหาเราแสงก็จะอัดกันดังนั้นพูดทำให้แสงถี่ขึ้นและ "เบลอ" หากดาวเคลื่อนไปจากเราแสงจะมีพื้นที่หายใจมากขึ้นและมีความถี่ต่ำลงและ "แดงมากขึ้น"

หากดาวด้านหนึ่งของอันโดรเมด้าดูเหมือนจะมาหาเราในขณะที่ดวงดาวที่อยู่ฝั่งตรงข้ามดูเหมือนว่ากำลังจะหายไปจากเราก็สามารถสันนิษฐานได้ว่าโคจรรอบวัตถุศูนย์กลาง

ดิสก์ดาวฤกษ์ที่ขยายเพิ่มไม่ผ่านการตรวจจับในอดีตเนื่องจากไม่สามารถระบุดาวที่ปรากฏในพื้นที่ของดิสก์ได้จนกว่าจะมีการคำนวณการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ "ฟัซ" ที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งทำให้ดิสก์ที่ขยายเพิ่มนั้นดูไม่เหมือนดิสก์ แต่ดูเหมือนจะเป็นฮาโลที่กระจัดกระจายและยุ่งเหยิงซึ่งสร้างขึ้นจากกาแลคซีก่อนหน้าหลายอันที่ชนกันในแอนโดรเมดาและสันนิษฐานว่าดาวในนี้ ภูมิภาคจะไปทุกทาง

“ การหาดาวทั้งหมดเหล่านี้อย่างเป็นระเบียบเป็นคำอธิบายสุดท้ายที่ทุกคนจะนึกถึง” แชปแมนกล่าว

ในทางกลับกันการค้นพบว่าโครงสร้างที่ซับซ้อนจำนวนมากในพื้นที่รอบนอกของแอนโดรเมดาหมุนไปพร้อมกับดิสก์เป็นพรสำหรับการศึกษารัศมีดาราชั้นสูงที่แท้จริงของกาแลคซี ด้วยการใช้ข้อมูลใหม่นี้นักวิจัยสามารถวัดการเคลื่อนที่แบบสุ่มของดวงดาวในรัศมีดาราฤกษ์สำรวจมวลของมันและรูปแบบของสสารมืดที่เข้าใจยากที่ล้อมรอบมัน

แม้ว่างานหลักจะกระทำที่ Keck Observatory แต่ภาพต้นฉบับที่แสดงถึงความเป็นไปได้ของดิสก์เสริมนั้นถูกถ่ายด้วยกล้อง Wide-Field ของ Isaac Newton Telescope กล้องโทรทรรศน์ตั้งอยู่ในหมู่เกาะคานารีมีไว้สำหรับการสำรวจและในกรณีของการศึกษานี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือช่วย

แชปแมนกล่าวว่าจำเป็นต้องมีการทำงานเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบว่าดิสก์ที่ขยายเพิ่มนั้นเป็นเพียงมุมแหลมของกาแลคซีแอนโดรเมด้าหรืออาจเป็นแบบฉบับของกาแลคซีอื่น ๆ

บทความหลักที่เกี่ยวข้องกับการประชุมข่าวของ AAS ในวันนี้จะถูกตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal ในหัวข้อ "การกำเนิดต้นกำเนิดของดิสก์ดาวฤกษ์รุ่นใหม่รอบ ๆ Andromeda Galaxy" นอกจากแชปแมนและอิบาตะผู้เขียนคนอื่นคือแอนเน็ตต์เฟอร์กูสันมหาวิทยาลัยเอดินบะระ Geraint Lewis, มหาวิทยาลัยซิดนีย์; ไมค์เออร์วินมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์; และ Nial Tanvir มหาวิทยาลัย Hertfordshire

แหล่งที่มาดั้งเดิม: Caltech News Release