คุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับร้านอาหารในตอนท้ายของจักรวาล แต่คุณเคยได้ยินเรื่องของบาร์กลางทางช้างเผือกหรือไม่?
เมื่อเกือบ 80 ปีที่แล้วนักดาราศาสตร์ระบุว่ากาแลคซีทางช้างเผือกในบ้านของเราเป็นกาแลคซีกังหันขนาดใหญ่ แม้จะติดอยู่ข้างในและไม่สามารถมองเห็นโครงสร้างทั้งหมดได้ - อย่างที่เราสามารถทำได้ด้วย Pinwheel Galaxy หรือเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเรา Andromeda Galaxy - นักวิจัยสงสัยว่ากาแลคซีของเราเป็นกาแลคซีเกลียวแบบ "ห้าม" กาแลคซีกังหันชนิดโค้งนั้นมีโครงสร้างเป็นตัวเอกยาวหรือแถบตรงกลางซึ่งในกรณีของเรานั้นถูกซ่อนไว้ด้วยฝุ่นและก๊าซ มีกาแลคซีหลายแห่งในเอกภพที่มีลักษณะเป็นเกลียว แต่ยังมีกาแลคซีจำนวนมากที่ไม่มีแถบกลาง
แท่งกลางเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไรและทำไมมันถึงมีอยู่ในบางส่วนเท่านั้น แต่ไม่ใช่กาแลคซีเกลียวทั้งหมด?
ทีมวิจัยนำโดยดร. อาร์. ไมเคิลริช (UCLA), ขนานนามว่า BRAVA (Bulge Radial Velocity Assay), วัดความเร็วของดาวอายุมาก, สีแดงซึ่งอยู่ใกล้ใจกลางกาแลคซีของเรา จากการศึกษาสเปกตรัม (แสงรวม) ของดาวยักษ์ระดับ M ทีมสามารถคำนวณความเร็วของแต่ละดาวตามแนวสายตาของเรา ในช่วงระยะเวลาสี่ปีนั้นสเป็คตรัมเกือบ 10,000 ดวงได้มาจากกล้องโทรทรรศน์ 4 เมตรของ CTIO Blanco ซึ่งตั้งอยู่ในทะเลทรายอาตากามาของชิลี
การวิเคราะห์ความเร็วของดาวฤกษ์ในการศึกษาของพวกเขาทีมสามารถยืนยันได้ว่ากระพุ้งกลางของทางช้างเผือกนั้นมีแท่งขนาดใหญ่ซึ่งปลายด้านหนึ่งเกือบชี้ไปทางขวาที่ระบบสุริยะของเรา การค้นพบอีกสิ่งหนึ่งที่ทีมทำคือขณะที่กาแลคซีของเราหมุนเหมือนวงล้อการศึกษาของ BRAVA พบว่าการหมุนของแถบกลางนั้นเหมือนกับการหมุนของกระดาษเช็ดมือในตู้กดน้ำ การค้นพบของทีมให้เบาะแสที่สำคัญเพื่อช่วยอธิบายการก่อตัวของภาคกลางของทางช้างเผือก
ชุดข้อมูลสเปกตรัมนั้นถูกนำไปเปรียบเทียบกับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นโดยดร. Juntai Shen (Shanghai Observatory) แสดงให้เห็นว่าแถบก่อตัวขึ้นจากดิสก์ดาวฤกษ์ที่มีอยู่แล้ว ข้อมูลของทีมเหมาะสมกับแบบจำลองค่อนข้างดีโดยบอกว่าก่อนที่แถบกลางจะมีดาวฤกษ์ขนาดใหญ่จำนวนหนึ่ง บทสรุปที่ได้มาโดยทีมนั้นตรงกันข้ามกับรูปแบบการก่อตัวที่เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปในภาคกลางของกาแลคซีของเรา - แบบจำลองที่ทำนายภาคกลางของทางช้างเผือกที่เกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของกลุ่มเมฆก๊าซ จุด“ นำออกไป” จากข้อสรุปของทีมคือก๊าซมีบทบาทในการก่อตัวของภาคกลางกาแลคซีของเราซึ่งจัดเป็นดิสก์หมุนรอบตัวขนาดใหญ่จากนั้นกลายเป็นแท่งเนื่องจากปฏิสัมพันธ์แรงดึงดูดของดวงดาว
ประโยชน์อีกประการหนึ่งต่อการวิจัยของทีมคือข้อมูลสเปกตรัมของดาวฤกษ์จะช่วยให้ทีมวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของดวงดาว ดาวทั้งหมดประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ แต่องค์ประกอบอื่น ๆ จำนวนเล็กน้อย (นักดาราศาสตร์อ้างถึงฮีเลียมในอดีตว่าเป็น "โลหะ") ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับเงื่อนไขที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของดาว
ทีม BRAVA พบว่าดาวที่อยู่ใกล้ระนาบของกาแล็กซี่ทางช้างเผือกมากที่สุดจะมี“ โลหะ” น้อยกว่าดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลจากระนาบกาแลคซี บทสรุปของทีมยืนยันมุมมองมาตรฐานของการก่อตัวดาวฤกษ์ แต่ข้อมูลของ BRAVA ครอบคลุมพื้นที่สำคัญของการเกิดกาแลคซีที่สามารถวิเคราะห์ทางเคมีได้ หากนักวิจัยทำแผนที่เนื้อหาโลหะของดาวตลอดทางช้างเผือกภาพที่ชัดเจนของการก่อตัวดาวฤกษ์และการวิวัฒนาการก็ปรากฏขึ้น2 ความเข้มข้นในหิ้งน้ำแข็งแอนตาร์กติกสามารถเปิดเผยรูปแบบสภาพอากาศที่ผ่านมาที่นี่บนโลก
หากคุณต้องการอ่านบทความฉบับเต็มสามารถดาวน์โหลดฉบับพิมพ์ล่วงหน้าได้ที่: http://arxiv.org/abs/1112.1955
ที่มา: การแถลงข่าวหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติทางแสง
