ภาพกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ J1148 + 5251 Windhorst, มหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา
ควาซาร์เป็นบีคอนที่ดีที่สุดและสังเกตได้ง่ายที่สุดสำหรับนักดาราศาสตร์ในการสำรวจจักรวาลที่ห่างไกลและหนึ่งในควาซาร์ที่อยู่ไกลที่สุดและสว่างที่สุดคือการสร้างความประหลาดใจ นักดาราศาสตร์กำลังศึกษากาแลคซีที่อยู่ห่างไกลซึ่งเรียกว่า J1148 + 5251 ซึ่งประกอบด้วยควาซาร์ที่สว่างจะมองเห็นเพียงควาซาร์และไม่ใช่กาแลคซีโฮสต์ มีความคิดว่าควาซาร์ได้กินอาหารเป็นจำนวนมากทุก ๆ ปีเพื่อที่จะมีมวลมากถึงสามพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ในเวลาเพียงไม่กี่ร้อยล้านปี แต่ดาวทั้งหมดอยู่ที่ไหน?
น่าจะเป็นควาซาร์ไม่ได้ไปด้วยความบ้าคลั่งให้อาหารและกินทุกอย่างในสายตา! แต่มันอาจจะกินบนเขี้ยว ใกล้กับมุมมองอินฟราเรดด้วยกล้อง Wide Field Camera 3 ของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลให้คำแนะนำสิ่งที่อาจเกิดขึ้นเท่านั้นกาแลคซีนั้นเต็มไปด้วยฝุ่นที่ไม่สามารถมองเห็นแสงดาวได้ มีเพียงควาซาร์ที่สว่างและดัง จำนวนดาวควาซาร์ที่รับประทานอยู่นี้ยังไม่แน่นอนในขณะที่การสังหารเกิดขึ้นในที่ร่ม
ในขณะที่กาแลคซียุคแรกส่วนใหญ่มีฝุ่นแทบจะทุกแห่ง - เอกภพยุคแรกปลอดจากฝุ่นจนกระทั่งดาวฤกษ์รุ่นแรกเริ่มก่อให้เกิดฝุ่นผ่านฟิวชั่นนิวเคลียร์ - การสำรวจในช่วงมิลลิเมตรก่อนหน้าแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีแห่งนี้มีฝุ่นจำนวนมาก .
ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร?
ความประทับใจของศิลปินที่มีต่อควาซาร์ที่ไกลที่สุดและเก่าแก่ที่สุดที่เคยเห็นมานั้นซ่อนอยู่หลังฝุ่น ฝุ่นก็ยังซ่อนมุมมองของกาแลคซีพื้นฐานของดาวที่ควาซาร์ฝังอยู่ในนั้น (เครดิต: NASA / ESA / G.Bacon, STScI)
“ หากคุณต้องการซ่อนดาวด้วยฝุ่นคุณต้องสร้างดาวมวลสูงอายุสั้นจำนวนมากก่อนหน้านี้ซึ่งจะสูญเสียมวลของพวกเขาเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน คุณต้องทำสิ่งนี้อย่างรวดเร็วดังนั้นซุปเปอร์โนวาและช่องทางสูญเสียมวลดวงดาวอื่น ๆ สามารถเติมเต็มสภาพแวดล้อมด้วยฝุ่นได้อย่างรวดเร็ว "Rogier Windhorst จาก Arizona State University (ASU), Tempe, Ariz กล่าว
“ คุณต้องสร้างพวกมันทั่วกาแลคซีเพื่อกระจายฝุ่นทั่วกาแลคซีด้วย” Matt Mechtley จาก ASU กล่าวเสริม
ควาซาร์นี้ถูกค้นพบครั้งแรกในการสำรวจท้องฟ้าดิจิตอลสโลน (SDSS) และการสังเกตการณ์การติดตามผลย่อยแสดงให้เห็นฝุ่นที่มีนัยสำคัญ แต่ไม่ใช่วิธีการและที่มันถูกกระจาย
Windhorst และทีมของเขาใช้ฮับเบิลในการลบแสงออกจากภาพควาซาร์อย่างระมัดระวังและมองหาแสงดาวรอบตัว พวกเขาทำสิ่งนี้โดยดูที่แสงดาวฤกษ์อ้างอิงในท้องฟ้าใกล้กับควาซาร์และใช้เป็นเทมเพลตเพื่อลบแสงควาซาร์ออกจากภาพ เมื่อนำควาซาร์ออกไปจะไม่พบแสงดาวฤกษ์พื้นฐานที่มีนัยสำคัญ ดาวกาแลคซีพื้นฐานสามารถตรวจจับได้ง่ายหากมีดาวอยู่และค่อนข้างไม่ได้รับการปกป้องจากฝุ่นในบางสถานที่
“ มันน่าทึ่งที่ฮับเบิลไม่พบกาแลคซีที่อยู่ข้างใต้ใด ๆ ” Windhorst กล่าว “ กาแลคซีที่อยู่เบื้องล่างนั้นเงียบกว่าที่คิดทุกแห่งดังนั้นจึงต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่นตลอด มันเป็นหนึ่งในไฟป่าที่ลุกลามที่สุดในจักรวาล เป็นการสร้างควันมากจนคุณไม่เห็นแสงดาวทุกที่ ไฟป่าเสร็จสมบูรณ์ไม่ใช่ต้นไม้ที่ไว้ชีวิต "
เนื่องจากเราไม่เห็นดวงดาวเราจึงสามารถแยกแยะได้ว่ากาแลคซีที่เป็นเจ้าภาพเควซาร์นี้เป็นกาแลคซีปกติ” เมชท์ลีย์กล่าว “ มันเป็นหนึ่งในกาแลคซีที่มีฝุ่นมากที่สุดในเอกภพและฝุ่นถูกกระจายอย่างกว้างขวางจนไม่มีแม้แต่กระจุกดาวดวงเดียวพุ่งผ่าน เราอยู่ใกล้กับการตรวจจับที่น่าเชื่อถือมากในแง่ที่ว่าหากเรามีปัจจัยสองอย่างที่ลึกกว่านี้เราอาจตรวจพบแสงบางส่วนจากดาวฤกษ์อายุน้อยแม้ในกาแลคซีที่เต็มไปด้วยฝุ่น”
ผลลัพธ์นี้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal Letters ฉบับวันที่ 10 กันยายนในเอกสารของทีม
วิธีเดียวที่จะเข้าถึงจุดสุดยอดของปริศนานี้ Windhorst กล่าวคือรอให้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ปล่อยออกมาและออนไลน์
“ กล้องโทรทรรศน์เวบบ์ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจจับสิ่งนี้อย่างชัดเจน” เขากล่าว “ เราจะได้รับการตรวจจับดวงดาวที่มั่นคงด้วยความไวที่ดีกว่าของเวบบ์ต่อความยาวคลื่นแสงที่ยาวขึ้นซึ่งจะตรวจสอบบริเวณที่มีฝุ่นในกาแลคซีรุ่นใหม่เหล่านี้ได้ดีขึ้น”
กล้องเวบบ์จะมีความไวต่อแสงอินฟราเรดเพื่อย้อนกลับไปถึง 200 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง หากกาแลคซีเริ่มก่อตัวดาวฤกษ์ในยุคแรก ๆ เวบบ์ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นเพื่อตรวจจับพวกมัน
ดังนั้นธรรมชาติที่แท้จริง - และการสังหารที่เป็นไปได้ของระบบนี้จะถูกเปิดเผย
อ่านรายงานของทีม
ที่มา: NASA
