เครดิตรูปภาพ: NRAO
กาแลคซีแห่งหนึ่งที่ห่างไกลที่สุดเท่าที่เคยพบมาดูเหมือนจะอยู่ในท่ามกลางการก่อตัวดาวฤกษ์ที่ว่องไวมาก มันมีอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์มากกว่าทางช้างเผือกของเรา 300 เท่ามีการสร้างดาวใหม่ 1,000 ดวงในแต่ละปี การค้นพบนี้ทำขึ้นโดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุอาเรย์ขนาดใหญ่ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบสัญญาณสำคัญของการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างรวดเร็วในกาแลคซี 11 พันล้านปีแสงจากโลกซึ่งมันเคยเป็นเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 20 เปอร์เซ็นต์ของอายุปัจจุบัน การใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Very Large Array (VLA) ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาตินั้นนักวิทยาศาสตร์ค้นพบก๊าซระหว่างดวงดาวหนาแน่นจำนวนมากซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวดาวฤกษ์ที่ระยะไกลที่สุดซึ่งตรวจพบได้
การวางไข่อย่างรุนแรงถึง 1,000 ดวงต่อปีในกาแลคซีที่ห่างไกลซึ่งเรียกว่าโคลเวอร์ลีฟอาจเป็นแบบฉบับของกาแลคซีในเอกภพยุคแรก ๆ
“ นี่เป็นอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์มากกว่า 300 เท่าในทางช้างเผือกของเราและกาแลคซีกังหันที่คล้ายกันและการค้นพบของเราอาจให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแลคซีทั่วจักรวาล” Philip Solomon จาก Stony มหาวิทยาลัยบรูคในนิวยอร์ก
ในขณะที่วัตถุดิบที่ใช้ในการก่อตัวดาวฤกษ์ถูกค้นพบในกาแลคซีในระยะทางไกลกว่านั้นโคลเวอร์ลีฟเป็นกาแลคซีไกลโพ้นส่วนใหญ่ที่แสดงลายเซ็นการก่อตัวดาวที่สำคัญนี้ ลายเซ็นที่สำคัญนั้นมาในรูปแบบของความถี่เฉพาะของคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาโดยโมเลกุลของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ (HCN)
“ ถ้าคุณเห็น HCN คุณกำลังเห็นก๊าซที่มีความหนาแน่นสูงที่จำเป็นในการก่อตัวดาว” Paul Vanden Bout จากหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ (NRAO) กล่าว
Solomon และ Vanden Bout ทำงานร่วมกับ Chris Carilli จาก NRAO และ Michel Guelin ของสถาบันดาราศาสตร์มิลลิเมตรในฝรั่งเศส พวกเขารายงานผลในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 11 ธันวาคม
ในกาแลคซีอย่างทางช้างเผือกก๊าซหนาแน่นที่ถูกติดตามโดย HCN แต่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลไฮโดรเจนจะเกี่ยวข้องกับบริเวณที่มีการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างต่อเนื่อง สิ่งที่แตกต่างเกี่ยวกับ Cloverleaf คือก๊าซหนาแน่นจำนวนมากพร้อมกับการแผ่รังสีอินฟราเรดที่ทรงพลังมากจากการก่อตัวดาวฤกษ์ มวลดวงอาทิตย์อยู่ในเมฆก๊าซหนาแน่นก่อตัวเป็นดาว
“ ในอัตราที่กาแลคซีนี้เห็นว่ากำลังก่อตัวดาวฤกษ์ก๊าซที่หนาแน่นจะถูกใช้ในเวลาเพียง 10 ล้านปีเท่านั้น” โซโลมอนกล่าว
นอกเหนือจากการให้ข้อมูลเกี่ยวกับการก่อตัวดาวฤกษ์ในเอกภพยุคแรก ๆ แล้วนักดาราศาสตร์ยังได้เห็นข้อมูลใหม่เกี่ยวกับ Cloverleaf ซึ่งจะช่วยตอบคำถามเกี่ยวกับกาแลคซีที่สว่างในยุคนั้น กาแลคซีไกลโพ้นหลายแห่งมีหลุมดำขนาดใหญ่มากที่แกนกลางของมันและหลุมดำเหล่านั้นให้พลังงาน“ เครื่องยนต์ศูนย์กลาง” ที่ให้การเปล่งแสงที่สดใส นักดาราศาสตร์สงสัยเกี่ยวกับกาแลคซีระยะไกลเหล่านั้นซึ่งเปล่งแสงอินฟราเรดจำนวนมากกาแลคซีอย่าง Cloverleaf ซึ่งมีหลุมดำและเครื่องยนต์กลาง
“ แสงอินฟราเรดที่สว่างนี้เกิดจากแกนกลางหลุมดำของกาแลคซีหรือจากการก่อตัวของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่หรือไม่? นั่นเป็นคำถาม ตอนนี้เรารู้แล้วว่าอย่างน้อยหนึ่งกรณีแสงอินฟราเรดส่วนใหญ่เกิดจากการก่อตัวของดาวฤกษ์อย่างรุนแรง” Carilli กล่าว
การก่อตัวดาวฤกษ์อย่างรวดเร็วเรียกว่าดาวกระจายและหลุมดำทั้งคู่ก่อให้เกิดแสงอินฟราเรดที่สว่างใน Cloverleaf ดาวกระจายเป็นเหตุการณ์สำคัญในการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแลคซีแห่งนี้
“ การตรวจจับ HCN นี้ทำให้เรามีหน้าต่างใหม่ที่ไม่เหมือนใครซึ่งเราสามารถศึกษาการก่อตัวดาวฤกษ์ในเอกภพยุคแรกได้” Carilli กล่าว
หอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติดำเนินการภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือโดย Associated Universities, Inc.
แหล่งต้นฉบับ: NRAO News Release
