คุณซ่อนบางอย่างที่ใหญ่และสว่างเหมือนกาแลคซีได้อย่างไร คุณปกปิดมันในฝุ่นจักรวาล กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซ่ามองเห็นฝุ่นดังกล่าวเพื่อเปิดเผยประชากรที่อยู่ในกาแลคซีที่สว่างอย่างน่าประหลาดประมาณ 11 พันล้านปีแสง
กาแลคซีที่แปลกประหลาดเหล่านี้อยู่ในกลุ่มที่ส่องสว่างมากที่สุดในเอกภพส่องแสงเท่ากับดวงอาทิตย์ 10 ล้านล้านดวง แต่พวกมันอยู่ห่างไกลและเปียกโชกด้วยตาอินฟราเรดของสปิตเซอร์ที่มีความไวสูงในการค้นหาพวกมัน
“ เราเห็นกาแลคซีที่มองไม่เห็นเป็นหลัก” ดร. แดนวีดแมนแห่งมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์กล่าวว่าอิธาก้าเอ็นวายวายผู้ร่วมเขียนการศึกษารายละเอียดการค้นพบซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal Letters ของวันนี้ “ ภารกิจอินฟราเรดในอดีตบอกเป็นนัย ๆ ต่อการปรากฏตัวของกาแลคซีที่มีฝุ่นคล้ายกันเมื่อ 20 ปีก่อน แต่กาแลคซีเหล่านั้นอยู่ใกล้ยิ่งขึ้น เราต้องรอให้สปิตเซอร์มองไกลในจักรวาลที่ห่างไกลเพื่อค้นหาสิ่งเหล่านี้”
ฝุ่นนี้มาจากไหน? คำตอบนั้นไม่ค่อยชัดเจน ฝุ่นถูกดาวปั่นออกไป แต่ก็ไม่รู้ว่าฝุ่นละอองก่อตัวขึ้นรอบ ๆ กาแลคซีอย่างไร ความลึกลับอีกอย่างคือความสว่างที่ยอดเยี่ยมของกาแลคซี นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าควาซาร์รูปแบบใหม่ที่มีฝุ่นมากผิดปกติซึ่งเป็นวัตถุที่ส่องสว่างที่สุดในเอกภพอาจซ่อนอยู่ภายใน ควาซาร์เป็นเหมือนหลอดไฟขนาดยักษ์ที่ใจกลางกาแลคซีซึ่งขับเคลื่อนด้วยหลุมดำขนาดใหญ่
นักดาราศาสตร์ยังต้องการตรวจสอบว่ากาแลคซีที่มีฝุ่นและสว่างเช่นนี้ในที่สุดพัฒนาไปสู่สิ่งที่ซีดกว่าและมืดกว่าเช่นทางช้างเผือกของเราเองหรือไม่ “ มันเป็นไปได้ที่ดาวอย่างดวงอาทิตย์ของเราเติบโตขึ้นในย่านที่มีฝุ่นและสว่างกว่า แต่เราไม่รู้จริงๆ ด้วยการศึกษากาแลคซีเหล่านี้เราจะได้แนวคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับประวัติศาสตร์กาแลคซีของเรา” ดร. เจมส์ฮูกคอร์เนลล์หัวหน้าฝ่ายวิจัยกล่าว
ทีมที่นำโดยคอร์เนลล์สแกนส่วนหนึ่งของท้องฟ้ายามค่ำคืนเพื่อหาสัญญาณของกาแลคซีที่มองไม่เห็นโดยใช้เครื่องมือบนสปิตเซอร์เรียกว่า จากนั้นทีมได้เปรียบเทียบกาแลคซีหลายพันแห่งที่เห็นในข้อมูลอินฟราเรดนี้กับภาพออปติคอลภาคพื้นดินที่ลึกที่สุดที่มีอยู่ในภูมิภาคเดียวกันซึ่งได้รับจากการสำรวจสนามกว้างดาราศาสตร์แห่งชาติ สิ่งนี้นำไปสู่การจำแนกกาแลคซี 31 แห่งที่สปิตเซอร์สามารถมองเห็นได้เท่านั้น “ พื้นที่ขนาดใหญ่นี้ใช้เวลาหลายเดือนในการสำรวจจากพื้นดิน” ดร. Buell Jannuzi ผู้ร่วมวิจัยหลักของการสำรวจ Deep Wide-Field กล่าว“ ดังนั้นกาแลคซีที่มีฝุ่นของสปิตเซอร์พบว่ามีความต้องการอย่างแท้จริงในกองหญ้าแห้งของจักรวาล”
การสำรวจเพิ่มเติมโดยใช้สเปคโตรกราฟอินฟราเรดของสปิตเซอร์เปิดเผยว่ามีฝุ่นซิลิเกตในกาแลคซีทั้ง 17 แห่งจาก 31 แห่ง เม็ดฝุ่นซิลิเกตเป็นหน่วยการสร้างดาวเคราะห์เช่นทรายมีขนาดเล็กลงเท่านั้น นี่เป็นเวลาย้อนหลังที่ไกลที่สุดที่ฝุ่นซิลิเกตถูกตรวจจับรอบกาแลคซี “ การหาฝุ่นซิลิเกตในยุคแรกเริ่มนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจเมื่อระบบดาวเคราะห์อย่างเราเกิดขึ้นในวิวัฒนาการของกาแลคซี” ดร. โธมัสโซเฟอร์ (Dr. Thomas Soifer) ผู้เขียนร่วมการศึกษาผู้อำนวยการศูนย์วิทยาศาสตร์สปิตเซอร์ และศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียเช่นกันที่เมืองพาซาดีน่า
ฝุ่นซิลิเกตนี้ยังช่วยให้นักดาราศาสตร์ทราบว่ากาแลคซีอยู่ห่างจากโลกมากแค่ไหน “ เราสามารถแยกแสงจากกาแลคซีที่ห่างไกลด้วยสเปคโตรกราฟ แต่ถ้าเราเห็นลายเซ็นที่เป็นที่รู้จักจากแร่เช่นซิลิเกตเราสามารถหาระยะทางจากกาแลคซีนั้นได้” โซเฟอร์กล่าว
ในกรณีนี้กาแลคซีมีอายุย้อนไปถึงช่วงเวลาหนึ่งเมื่อเอกภพมีอายุเพียงสามพันล้านปีซึ่งน้อยกว่าหนึ่งในสี่ของอายุปัจจุบันที่ 13.5 พันล้านปี กาแลคซีคล้ายกับสิ่งเหล่านี้ในแบบที่มีฝุ่น แต่อยู่ใกล้กับโลกมากเป็นครั้งแรกในปี 1983 โดยการสังเกตโดยดาวเทียมดาราศาสตร์ทางดาราศาสตร์อินฟราเรดของนาซ่า ต่อมาหอสังเกตการณ์อวกาศอินฟราเรดขององค์การอวกาศแห่งยุโรป (European Space Agency) ได้ทำการบันทึกวัตถุที่ใกล้เคียง มันต้องปรับปรุงความไวของสปิตเซอร์มากกว่าภารกิจที่ผ่านมา 100 เท่าเพื่อหากาแลคซีที่มีฝุ่นในระยะไกล
การสำรวจทุ่งกว้างทางแสงออปติคอลดาราศาสตร์แห่งชาติใช้กล้องโทรทรรศน์ 4 เมตร (13 ฟุต) ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติที่ Kitt Peak National Observatory ซึ่งตั้งอยู่ทางตะวันตกเฉียงใต้ของทูซอนรัฐอริโซนา
ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA, Pasadena, Calif. จัดการภารกิจกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์สำหรับผู้อำนวยการคณะปฏิบัติการด้านวิทยาศาสตร์ขององค์การนาซ่าวอชิงตัน ดี.ซี. ปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ดำเนินการที่ศูนย์วิทยาศาสตร์สปิตเซอร์ JPL เป็นแผนกหนึ่งของ Caltech สเปคโตรกราฟอินฟราเรดถูกสร้างขึ้นโดย Ball Aerospace Corporation, Boulder, Colo. และ Cornell; การพัฒนานำโดย Houck มาตรวัดการถ่ายภาพ multiband ถูกสร้างขึ้นโดย Ball Aerospace Corporation, มหาวิทยาลัยอริิ, ทูซอน, อริโซนาและโบอิ้งอเมริกาเหนือ, คาโนก้าพาร์ค, แคลิฟอร์เนีย; การพัฒนานำโดยดร. จอร์จริเยเก้แห่งมหาวิทยาลัยอริิ
The Infrared Astronomical Satellite เป็นความร่วมมือระหว่าง NASA, สภาวิจัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม, สหราชอาณาจักรและเนเธอร์แลนด์ Agency for โปรแกรมอวกาศ, เนเธอร์แลนด์
แนวคิดภาพและข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของศิลปินสามารถดูได้ที่ http://www.spitzer.caltech.edu
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวสปิตเซอร์
