ในสถานการณ์สมมติที่ล้านปีถือว่าเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ ชั่วโมงแทบจะไม่กะพริบตา ในขณะที่อาจใช้เวลาสิบปีหรือมากกว่าในการสำรวจกลุ่มกาแลคซีที่มีรายละเอียดจำนวนหนึ่งเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ทั่วโลกกล้อง Atcama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) สามารถทำงานได้ด้วยความเร็วที่น่าทึ่ง ในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงทีมนักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องดูดาวทรงพลังตัวนี้ได้เดินทางไปยังที่ตั้งของกาแลคซีที่ก่อตัวเป็นดาวฤกษ์มากกว่าร้อยดวงในเอกภพยุคแรก
กาลครั้งหนึ่งมีการเกิดดาวฤกษ์จำนวนมากเกิดขึ้นในกาแลคซียุคแรกซึ่งเต็มไปด้วยฝุ่นจักรวาล การศึกษากาแลคซีเหล่านี้มีความจำเป็นต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการก่อตัวของกาแลคซีและวิวัฒนาการ - แต่มันพิสูจน์ได้ยากในแสงที่มองเห็นเพราะฝุ่นที่สนับสนุนการก่อตัวดาวฤกษ์ยังปิดบังกาแลคซีที่มันก่อตัว อย่างไรก็ตามด้วยกล้องโทรทรรศน์อย่าง ALMA เราสามารถระบุและสังเกตกาแลคซีเหล่านี้ได้โดยเน้นที่ช่วงคลื่นที่ยาวขึ้น แสงที่มาในระยะประมาณหนึ่งมิลลิเมตรเป็นสนามเด็กเล่นที่สมบูรณ์แบบสำหรับการศึกษาดังกล่าว
“ นักดาราศาสตร์รอข้อมูลเช่นนี้มานานกว่าทศวรรษ ALMA นั้นทรงพลังมากจนได้ปฏิวัติวิธีการที่เราสามารถสังเกตกาแลคซีเหล่านี้แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์จะยังไม่เสร็จสมบูรณ์ในช่วงเวลาของการสำรวจ” Jacqueline Hodge (Max-Planck-Institut für Astronomie ประเทศเยอรมนี) นักเขียนนำ ของกระดาษที่นำเสนอการสังเกต ALMA
เราจะรู้ได้อย่างไรว่ากาแลคซีเหล่านี้ตั้งอยู่ที่ไหน? ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์ทดลอง Atacama Pathfinder Experiment (APEX) ที่ดำเนินการโดย ESO นักดาราศาสตร์ก็สามารถทำแผนที่ฝุ่นที่ถูกบดบังเหล่านี้ได้ในระดับหนึ่ง APEX มุ่งเน้นความสามารถของมันในพื้นที่ของท้องฟ้าเกี่ยวกับขนาดของพระจันทร์เต็มดวงในกลุ่มของ Fornax การศึกษา - จันทราเขตลึกใต้ - ถูกถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์หลายแห่งที่ตั้งอยู่ที่นี่ทั้งบนโลกและในอวกาศ ที่นี่เป็นที่ซึ่ง APEX ได้รับการให้เครดิตกับกาแลคซีที่มีฝุ่น 126 แห่ง อย่างไรก็ตามรูปภาพเหล่านี้ไม่ได้เป็นไปได้ทั้งหมด พื้นที่ก่อตัวดาวปรากฏเป็นหยดและบางครั้งสามารถขับภาพที่ดีกว่าในช่วงความยาวคลื่นอื่น ด้วยการใช้ ALMA การสำรวจเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงเพิ่มความละเอียดในส่วนของสเปกตรัมและมิลลิเมตรและช่วยให้นักดาราศาสตร์ทราบว่ากาแลคซีกำลังก่อตัวดาวฤกษ์อย่างแม่นยำ
กำลังโหลดผู้เล่น ...
ลำดับวิดีโอนี้เริ่มต้นด้วยมุมมองกว้างของท้องฟ้ารวมถึงกลุ่มดาวที่มีชื่อเสียงของ Orion (The Hunter) เราค่อยๆเข้าไปใกล้กับท้องฟ้าที่ไม่มีใครสังเกตเห็นที่เรียกว่าจันทราฟิลด์ลึกภาคใต้ซึ่งได้รับการศึกษาโดยกล้องโทรทรรศน์หลายแห่งบนพื้นดินและในอวกาศ เครดิต: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), APEX (MPIfR / ESO / OSO), เจฮ็อดจ์และคณะ, A. Weiss และคณะ, ศูนย์วิทยาศาสตร์ NASA Spitzer, การสำรวจท้องฟ้าดิจิทัล 2 และ A. Fujii เพลง: Movetwo
ดังที่นักดาราศาสตร์สวนหลังบ้านทุกคนรู้ว่ารูรับแสงที่ใหญ่กว่า - ความละเอียดที่ดีกว่า เพื่อปรับปรุงการสังเกตการณ์ของเอกภพยุคแรกนักดาราศาสตร์ต้องการกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่กว่า APEX ประกอบด้วยเสาอากาศรูปจานเส้นผ่านศูนย์กลางสิบสองเมตร แต่ ALMA ประกอบด้วยจานจำนวนมากกระจายอยู่ในระยะทางไกล สัญญาณจากชิ้นส่วนทั้งหมดของมันจะถูกรวมเข้าด้วยกันและผลลัพธ์ก็เหมือนกับว่ามันเป็นกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ที่วัดขนาดเดียวกันกับอาเรย์ทั้งหมด จานเด็ด!
ด้วยความช่วยเหลือของ ALMA นักดาราศาสตร์จึงนำกาแลคซีมาจากแผนที่ APEX แม้ว่าอาร์เรย์ ALMA ยังอยู่ในระหว่างการก่อสร้างและใช้ความสามารถน้อยกว่าหนึ่งในสี่ทีมก็สามารถทำการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ในระยะเริ่มต้นได้ ALMA ที่รวดเร็วนั้นขึ้นอยู่กับภารกิจ ด้วยระยะเวลาเพียงสองนาทีต่อกาแลคซี“ ขอบเขตสุดยอด” นี้สามารถแก้ไขแต่ละอันภายในพื้นที่จิ๋วที่เล็กกว่า APEX blobs สองร้อยเท่า…และมีความไวเพิ่มขึ้น 300%! ด้วยสถิติการติดตามเช่นนั้น ALMA สามารถเพิ่มจำนวนการสังเกตได้เป็นสองเท่าในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ขณะนี้นักวิจัยสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่ากาแลคซีแห่งใดมีพื้นที่ก่อตัวดาวฤกษ์และแยกแยะกรณีที่กาแลคซีก่อตัวดาวหลายดวงหลอมรวมกันเพื่อให้ปรากฏเป็นหนึ่งในการศึกษาก่อนหน้านี้
“ ก่อนหน้านี้เราคิดว่ากาแลคซีที่สว่างที่สุดกำลังก่อตัวดาวฤกษ์หนึ่งพันเท่าแรงกว่ากาแลคซีของเราทางช้างเผือกทำให้พวกมันเสี่ยงต่อการถูกระเบิด ภาพ ALMA เปิดเผยกาแลคซีขนาดเล็กหลายแห่งก่อตัวดาวฤกษ์ในอัตราที่ค่อนข้างสมเหตุสมผลมากกว่า” อเล็กซานเดอร์คาริม (มหาวิทยาลัยเดอร์แฮมประเทศสหราชอาณาจักร) สมาชิกของทีมกล่าวและนำนักเขียนนำเสนอบทความนี้
เห็นได้ชัดว่า ALMA จะประสบความสำเร็จอย่างมาก การสำรวจใหม่เหล่านี้ช่วยให้จัดทำเอกสารกาแลคซีที่ก่อตัวดาวฤกษ์ที่มีฝุ่นจากจักรวาลยุคแรกอย่างมั่นใจและช่วยสร้างแคตตาล็อกที่มีรายละเอียดมากขึ้นกว่าเดิม การค้นพบใหม่เหล่านี้จะช่วยให้การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ในอนาคตโดยให้นักวิจัยมีฐานที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับคุณสมบัติของกาแลคซีเหล่านี้ในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ นักดาราศาสตร์จะไม่ต้อง "เดา" อีกต่อไปที่กาแลคซีอาจรวมเข้าด้วยกันในภาพ ... ALMA ทำให้ชัดเจน อย่างไรก็ตามอย่าออกกฎการใช้สถานที่อื่น ๆ เช่น APEX การรวมกันของทั้งคู่มีส่วนสำคัญในการสำรวจเอกภพยุคแรก
“ APEX สามารถครอบคลุมพื้นที่กว้างของท้องฟ้าเร็วกว่า ALMA และดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการค้นพบกาแลคซีเหล่านี้ เมื่อเรารู้ว่าต้องมองที่ใดเราสามารถใช้ ALMA เพื่อค้นหาตำแหน่งเหล่านั้นได้อย่างแน่นอน” Ian Smail (มหาวิทยาลัยเดอแรมสหราชอาณาจักร) สรุปผู้เขียนร่วมของบทความใหม่
แหล่งที่มาของเรื่องดั้งเดิม: ข่าว ESO Science
