มุมมองโคลสอัพใกล้กาแล็กซี่ 11 เครดิตภาพ: ฮับเบิล คลิกเพื่อดูภาพขยาย
กาแลคซีขนาดเล็กได้ให้เวลาแก่นักดาราศาสตร์ในช่วงเวลาที่วัตถุสว่างดวงแรกในเอกภพก่อตัวขึ้นและสิ้นสุดยุคมืดที่ตามหลังกำเนิดของจักรวาล
นักดาราศาสตร์จากสวีเดนสเปนและมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์ใช้ดาวเทียม Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) ของนาซ่าเพื่อทำการตรวจวัดรังสีโดยตรงโดยตรงครั้งแรกของกาแล็กซี่แคระที่เกิดจากการก่อตัวของดาวฤกษ์ ผลที่ได้มีสาขาเพื่อทำความเข้าใจว่าเอกภพยุคแรกวิวัฒนาการจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ตัดสินว่าดาวดวงแรก? หรือวัตถุประเภทอื่น? สิ้นสุดยุคมืดของจักรวาล
ทีมจะนำเสนอผลลัพธ์ในวันที่ 12 มกราคมที่การประชุม American Astronomical Society ในกรุงวอชิงตันดีซี
กาแลคซีแคระมีขนาดเล็กและสลัวสลัวมากซึ่งประกอบด้วยก๊าซและดาวฤกษ์ค่อนข้างน้อยเมื่อพิจารณาจากนักดาราศาสตร์หลายคนว่าเป็นวัตถุจากยุคแรก ๆ ของจักรวาล จากรูปแบบหนึ่งของการก่อตัวกาแลคซีกาแลคซีขนาดเล็กเหล่านี้หลายแห่งรวมตัวกันเพื่อสร้างกาแลคซีที่ใหญ่กว่าในปัจจุบัน หากเป็นจริงกาแลคซีแคระที่สำรวจในขณะนี้สามารถคิดว่าเป็น“ ฟอสซิล” ที่สามารถอยู่รอดได้? ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ? จากช่วงก่อนหน้า
ทีมนำโดย Nils Bergvall แห่งหอดูดาวดาราศาสตร์ในเมือง Uppsala ประเทศสวีเดนได้ตรวจพบกาแลคซีขนาดเล็กที่รู้จักกันในชื่อฮาโร 11 ซึ่งตั้งอยู่ห่างออกไป 281 ล้านปีแสงในกลุ่มดาวใต้ของ Sculptor การวิเคราะห์ข้อมูล FUSE ของทีมสร้างผลลัพธ์ที่สำคัญ: ระหว่าง 4 เปอร์เซ็นต์ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ของรังสีไอออไนซ์ที่ผลิตโดยดาวร้อนใน Haro 11 สามารถหนีเข้าไปในอวกาศ
การแตกตัวเป็นไอออนเป็นกระบวนการที่อะตอมและโมเลกุลถูกปลดออกจากอิเลคตรอนและแปลงเป็นไอออนประจุบวก ประวัติระดับไอออนไนซ์มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของโครงสร้างในเอกภพยุคแรกเพราะมันกำหนดว่าดาวและกาแลคซีสามารถก่อตัวได้ง่ายเพียงใดตามที่ BG Andersson นักวิทยาศาสตร์วิจัยใน Henry A. Rowland ภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่ Johns Hopkins และสมาชิกของทีม FUSE
“ ยิ่งก๊าซมีประจุแตกตัวมากขึ้นเท่าไหร่ก็ยิ่งสามารถทำให้เย็นลงได้มากเท่านั้น อัตราการเย็นตัวนั้นควบคุมความสามารถของก๊าซในการสร้างโครงสร้างที่หนาแน่นเช่นดาวและกาแลคซี” แอนเดอร์สันกล่าว ยิ่งก๊าซยิ่งร้อนก็ยิ่งมีโอกาสที่จะเกิดโครงสร้างน้อยเท่านั้น
ดังนั้นการเกิดไอออนไนซ์ในเอกภพจึงเผยให้เห็นเมื่อวัตถุเรืองแสงแรกก่อตัวขึ้นและเมื่อดาวดวงแรกเริ่มส่องแสง
บิ๊กแบงเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 13.7 พันล้านปีก่อน ในเวลานั้นจักรวาลทารกยังร้อนเกินไปที่แสงจะส่องแสง สสารถูกทำให้เป็นไอออนอย่างสมบูรณ์: อะตอมถูกแยกออกเป็นอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมซึ่งกระจายแสงเหมือนหมอก เมื่อมันขยายตัวแล้วทำให้เย็นลงสสารรวมกันเป็นอะตอมที่เป็นกลางขององค์ประกอบที่เบาที่สุด รอยประทับของการเปลี่ยนแปลงนี้ในวันนี้ถูกมองว่าเป็นรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล
อย่างไรก็ตามจักรวาลในปัจจุบันคือการแตกตัวเป็นไอออน โดยทั่วไปแล้วนักดาราศาสตร์ยอมรับว่าการรีออไนเซชั่นนี้เกิดขึ้นระหว่าง 12.5 และ 13 พันล้านปีก่อนเมื่อกาแลคซีขนาดใหญ่และกระจุกกาแลคซีแห่งแรกก่อตัวขึ้น รายละเอียดของการไอออไนซ์นี้ยังไม่ชัดเจน แต่มีความสนใจอย่างมากต่อนักดาราศาสตร์ที่ศึกษาสิ่งเหล่านี้ที่เรียกว่า“ ยุคมืด” ของจักรวาล
นักดาราศาสตร์ไม่แน่ใจว่าดาวดวงแรกหรือวัตถุชนิดอื่นสิ้นสุดยุคมืดเหล่านั้น แต่การสังเกต FUSE ของ“ ฮาโร 11” ให้เงื่อนงำ
การสำรวจยังช่วยเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการที่ทำให้เกิดการกลายเป็นจักรวาล ทีมวิจัยคาดว่าผู้มีส่วนร่วมจะรวมถึงการแผ่รังสีที่รุนแรงซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสสารกลายเป็นหลุมดำซึ่งก่อตัวเป็นสิ่งที่เราเห็นว่าเป็นควาซาร์และการรั่วไหลของรังสีจากบริเวณที่ก่อตัวดาวฤกษ์ต้น แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีหลักฐานโดยตรงที่แสดงถึงความมีชีวิตของกลไกหลัง
"นี่เป็นตัวอย่างล่าสุดที่การสังเกตของ FUSE เกี่ยวกับวัตถุที่ค่อนข้างใกล้เคียงถือเป็นประเด็นสำคัญสำหรับคำถามเกี่ยวกับดาราศาสตร์" ดร. จอร์จซอนเนนบอร์นนักวิทยาศาสตร์โครงการ NASA / FUSE ที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดกรีนเบลท์
ผลลัพธ์นี้ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์โดยวารสารดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของยุโรป
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว JHU
