เมื่อพูดถึงการศึกษากาแลคซีที่อยู่ไกลที่สุดและเก่าแก่ที่สุดในจักรวาลความท้าทายจำนวนหนึ่งก็ปรากฏตัวออกมา นอกเหนือจากการอยู่ห่างออกไปหลายพันล้านปีแสงกาแลคซีเหล่านี้มักจะสลัวเกินไปที่จะมองเห็นอย่างชัดเจน โชคดีที่นักดาราศาสตร์ต้องพึ่งพาเทคนิคที่รู้จักกันในชื่อ Gravitational Lensing ซึ่งแรงโน้มถ่วงของวัตถุขนาดใหญ่ (เช่นกระจุกกาแลคซี) ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มความสว่างของกาแลคซีจาง ๆ เหล่านี้
เมื่อใช้เทคนิคนี้ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติได้ค้นพบกาแลคซีที่ห่างไกลและเงียบสงบซึ่งจะไม่มีใครสังเกตเห็น นำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa ทีมใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในการสำรวจกรณีเลนส์ความโน้มถ่วงที่รุนแรงที่สุดจนถึงปัจจุบันซึ่งทำให้พวกเขาสามารถสังเกตกาแลคซีจาง ๆ ที่รู้จักกันในชื่อ eMACSJ1341-QG-1
การศึกษาที่อธิบายสิ่งที่ค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ จดหมายวารสารทางฟิสิกส์ภายใต้ชื่อ“ Thirty-fold: Lensing Gravitational Extreme ของ Quiescent Galaxy at Z = 1.6″ นำโดย Harald Ebeling นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa ทีมรวมสมาชิกจาก Niels Bohr Institute, ศูนย์ Nationale de Recherche Scientifique (CNRS), สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศและหอสังเกตการณ์ยุโรปตอนใต้ (ESO)
เพื่อการศึกษาของพวกเขาทีมพึ่งพาอาศัยกลุ่มกาแลคซีขนาดใหญ่ที่เรียกว่า eMACSJ1341.9-2441 เพื่อขยายแสงที่มาจาก eMACSJ1341-QG-1 กาแลคซีไกลโพ้น ในแง่ทางดาราศาสตร์กาแลคซีนี้เป็นตัวอย่างของ“ กาแลคซีที่เงียบสงบ” ซึ่งก็คือ โดยทั่วไปกาแลคซีที่มีอายุมากกว่าซึ่งส่วนใหญ่สูญเสียเสบียงไปด้วยฝุ่นและก๊าซจึงไม่ก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่
ทีมเริ่มต้นด้วยการถ่ายภาพของกาแลคซีจาง ๆ ด้วย ฮับเบิล แล้วดำเนินการติดตาม การสังเกตด้วยสเปกโทรสโกปี ใช้สเปกโตรกราฟกราฟ ESO / X-Shooter - ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ที่หอดูดาว Paranal ในชิลี จากการคาดการณ์ของพวกเขาทีมงานได้พิจารณาแล้วว่าพวกเขาสามารถขยายกาแลคซีพื้นหลังได้ 30 เท่าสำหรับภาพปฐมภูมิและอีกหกภาพที่เหลืออีกสองภาพ
สิ่งนี้ทำให้ eMACSJ1341-QG-1 เป็นกาแลคซีที่สงบนิ่งที่สุดที่ค้นพบมากที่สุดจนถึงปัจจุบันและมีระยะขอบที่ค่อนข้างใหญ่! ในฐานะที่เป็น Johan Richard - ผู้ช่วยนักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยลียงซึ่งทำการคำนวณเลนส์และผู้เขียนร่วมในการศึกษาระบุในการแถลงข่าวของ University of Hawaii News:
“ การขยายขนาดที่สูงมากของภาพนี้ทำให้เรามีโอกาสน้อยมากในการตรวจสอบประชากรที่เป็นตัวเอกของวัตถุที่อยู่ห่างไกลนี้และท้ายที่สุดเพื่อสร้างรูปร่างและคุณสมบัติที่ไม่บิดเบี้ยว”
แม้ว่าจะมีการขยายกำลังแรงอย่างอื่นมาก่อน แต่การค้นพบนี้ได้สร้างสถิติใหม่สำหรับการขยายกาแลคซีพื้นหลังที่หายาก กาแลคซีที่มีอายุมากกว่าเหล่านี้ไม่เพียง แต่จะตรวจจับได้ยากเท่านั้นเนื่องจากความส่องสว่างต่ำกว่า การศึกษาของพวกเขาสามารถเปิดเผยสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแลคซีในจักรวาลของเรา
เช่น Ebeling นักดาราศาสตร์จากสถาบันดาราศาสตร์ UH และผู้เขียนหลักในการศึกษาอธิบาย:
“ เรามีความเชี่ยวชาญในการค้นหากลุ่มก้อนมวลมหาศาลที่ทำหน้าที่เป็นกล้องโทรทรรศน์ธรรมชาติและได้ค้นพบกรณีที่น่าตื่นเต้นมากมายเกี่ยวกับเลนส์ความโน้มถ่วง การค้นพบนี้โดดเด่น แต่เป็นกำลังขยายขนาดใหญ่ที่จัดทำโดย eMACSJ1341 ช่วยให้เราสามารถศึกษากาแลคซีที่หายากได้อย่างละเอียด "
กาแลคซีที่อยู่นิ่งนั้นเป็นเรื่องธรรมดาในจักรวาลท้องถิ่นซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดของวิวัฒนาการกาแลคซี เช่นนี้การค้นพบที่ทำลายสถิตินี้อาจให้โอกาสพิเศษสำหรับการศึกษากาแลคซีเก่าเหล่านี้และกำหนดว่าทำไมการก่อตัวของดาวจึงสิ้นสุดลง เช่น Mikkel Stockmann สมาชิกในทีมจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนและผู้เชี่ยวชาญด้านวิวัฒนาการกาแลคซีอธิบาย:
“ [A] s เราดูกาแลคซีไกลโพ้นมากขึ้นเรายังย้อนเวลากลับไปดังนั้นเราจึงเห็นวัตถุที่อายุน้อยกว่าและไม่ควรใช้แหล่งก๊าซหมด การทำความเข้าใจว่าทำไมกาแลคซีนี้จึงหยุดก่อตัวดาวฤกษ์อาจให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับกระบวนการที่ควบคุมกาแลคซีวิวัฒนาการ
ในหลอดเลือดดำที่คล้ายกัน เมื่อเร็ว ๆ นี้ การศึกษาได้ดำเนินการที่แนะนำว่าการปรากฏตัวของหลุมดำมวลมหาศาล (SMBH) อาจเป็นสิ่งที่รับผิดชอบในกาแลคซีกลายเป็นนิ่ง ในขณะที่ไอพ่นอันทรงพลังหลุมดำเหล่านี้สร้างขึ้นเริ่มระบายแกนกลางของกาแลคซีของฝุ่นและก๊าซดาวฤกษ์ที่มีศักยภาพพบว่าตัวเองขาดแคลนวัสดุที่พวกเขาต้องการจะได้รับการยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วง
ในระหว่างนี้การสำรวจติดตาม eMACSJ1341-QG1 กำลังดำเนินการโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่หอสังเกตการณ์ Paranal ในชิลีและหอสังเกตการณ์ Maunakea ในฮาวาย สิ่งที่การสำรวจเหล่านี้เปิดเผยแน่นอนบอกเราได้มากเกี่ยวกับสิ่งที่จะกลายเป็นกาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเราในวันหนึ่งเมื่อฝุ่นและก๊าซตัวสุดท้ายหมดลงและดาวทั้งหมดกลายเป็นดาวยักษ์แดงและดาวแคระแดงอายุยืนยาว
