มาเปิดไฟลงแล้วตั้งฉาก…เรากำลังเคลื่อนไปทั่วอวกาศไม่เพียงมองดูกาแลคซีไกลโพ้นเท่านั้น แต่ยังผ่านมาอย่างไม่น่าเชื่อ ตอนนี้การสังเกตใหม่ที่ถ่ายโดยอาตามาม่าขนาดใหญ่มิลลิเมตร / ซับเรย์มิลลิเมตร (ALMA) กำลังแสดงให้เราเห็นว่าสิ่งที่สร้างขึ้นจากดวงดาวเหล่านี้อาจเริ่มต้นเร็วกว่าที่พวกเขาคิด
จากการวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสารฉบับวันนี้ ธรรมชาติและใน วารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์นักวิจัยได้ค้นพบการค้นพบที่น่าสนใจที่เกิดขึ้นกับหอสังเกตการณ์ ALMA นานาชาติแห่งใหม่ซึ่งฉลองการเปิดตัวในวันนี้ ท่ามกลางความสำเร็จมากมาย ALMA ทำให้เรามองลึกลงไปในอวกาศ - แสดงกาแลคซีโบราณให้เราเห็นซึ่งอาจเป็นพันล้านปีแสงที่อยู่ห่างไกล การสำรวจกาแลคซี starburst เหล่านี้แสดงให้เราเห็นว่าดวงดาวถูกสร้างขึ้นอย่างบ้าคลั่งจากการสะสมของก๊าซและฝุ่นในจักรวาล
กำลังโหลดผู้เล่น ...
“ ยิ่งกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลมากขึ้นเท่าไหร่เวลาที่มองย้อนกลับไปไกลกว่านี้เท่านั้นดังนั้นการวัดระยะทางของพวกเราทำให้เราสามารถกำหนดช่วงเวลาว่าจักรวาลกำลังสร้างดาวดวงใหม่ในระยะต่าง ๆ ในประวัติศาสตร์ 13.7 พันล้านปีอย่างไร” Joaquin Vieira (สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียสหรัฐอเมริกา) ซึ่งเป็นผู้นำทีมและเป็นผู้เขียนบทความในวารสาร ธรรมชาติ.
การสังเกตเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ก่อน ALMA ทีมนักวิจัยนานาชาติใช้กล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ระยะ 10 เมตรของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกาเพื่อค้นหาผู้ที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้และจากนั้นก็กลับบ้านเพื่อดู "บูมทารกดวงดาว" ในช่วงเริ่มต้นของจักรวาล ยุค. สิ่งที่พวกเขาพบทำให้พวกเขาประหลาดใจ เห็นได้ชัดว่าการก่อตัวดาวฤกษ์ในกาแลคซีนั้นอยู่ห่างไกลกว่าที่สงสัยไว้ก่อนหน้านี้ ... การโจมตีการสร้างดาวฤกษ์ของพวกเขาเริ่มต้นเมื่อประมาณ 12 พันล้านปีก่อน กรอบเวลานี้ทำให้จักรวาลมีอายุเพียง 2 พันล้านปีและการก่อตัวของดาวฤกษ์เกิดขึ้นเร็วกว่าที่นักดาราศาสตร์คิดไว้ การสำรวจ ALMA รวมถึงกาแลคซีสองแห่งซึ่งเป็น“ ที่ไกลที่สุดของชนิดที่เคยเห็น” ซึ่งมีการเปิดเผยเพิ่มเติม ระยะทางของพวกมันไม่เพียง แต่ทำลายสถิติทางดาราศาสตร์เท่านั้น แต่ยังตรวจพบโมเลกุลของน้ำภายในตัวพวกมันด้วย
อย่างไรก็ตามกาแลคซีสองแห่งไม่ได้เป็นเพียงคะแนนเดียวของ ALMA ทีมวิจัยใช้กาแลคซี 26 แห่งที่ความยาวคลื่นประมาณสามมิลลิเมตร ความไวแสงสุดขีดของเทคโนโลยีล้ำสมัยนี้ใช้การวัดความยาวคลื่นแสง - ความยาวคลื่นที่ผลิตโดยโมเลกุลก๊าซของกาแลคซีและขยายออกไปโดยการขยายตัวของเอกภพ ด้วยการวัด "ยืด" อย่างระมัดระวังนักดาราศาสตร์สามารถวัดระยะเวลาที่แสงถูกนำไปถึงเราและปรับจุดให้ทันเวลา
“ ความไวของ ALMA และช่วงความยาวคลื่นกว้างหมายถึงเราสามารถทำการตรวจวัดของเราในเวลาเพียงไม่กี่นาทีต่อกาแลคซี - เร็วกว่าหนึ่งร้อยเท่าก่อนหน้านี้” Axel Weiss กล่าว (Max-Planck-Institut für Radioastronomie ในกรุงบอนน์ประเทศเยอรมนี) ทำงานเพื่อวัดระยะทางสู่กาแลคซี “ ก่อนหน้านี้การวัดเช่นนี้น่าจะเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากในการรวมข้อมูลจากทั้งกล้องโทรทรรศน์ที่มองเห็นได้และวิทยุ”
ส่วนใหญ่การสังเกตของ ALMA นั้นเพียงพอที่จะกำหนดระยะทาง แต่ทีมยังรวมข้อมูลของ ALMA ด้วยการทดลอง Atacama Pathfinder Experiment (APEX) และกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของ ESO สำหรับกาแลคซีบางแห่ง ในปัจจุบันนี้นักดาราศาสตร์ใช้ความสามารถของ ALMA เพียงส่วนเล็ก ๆ - เพียง 16 จาก 66 เสาอากาศขนาดใหญ่ - และมุ่งเน้นไปที่กาแลคซีที่สว่างกว่า เมื่อ ALMA ทำงานได้อย่างสมบูรณ์มันจะสามารถเป็นศูนย์ในเป้าหมายที่เงียบกว่าได้ อย่างไรก็ตามนักวิจัยไม่พลาดโอกาสใด ๆ และใช้ประโยชน์จากเลนส์ความโน้มถ่วงเพื่อช่วยในการค้นพบของพวกเขา
“ ภาพที่สวยงามเหล่านี้จาก ALMA แสดงกาแลคซีพื้นหลังที่แยกออกเป็นส่วนโค้งของแสงที่รู้จักกันในชื่อแหวน Einstein ซึ่งล้อมรอบกาแลคซีเบื้องหน้า” Yashar Hezaveh (มหาวิทยาลัยแมคกิลล์, มอนทรีออลแคนาดา) กล่าว “ เราใช้สสารมืดจำนวนมากในกาแลคซีรอบครึ่งทางทั่วจักรวาลในฐานะกล้องโทรทรรศน์อวกาศเพื่อทำให้กาแลคซีที่อยู่ห่างไกลยิ่งปรากฏมากขึ้นและสว่างขึ้น”
สว่างแค่ไหน? จากการเปิดเผยข่าวการวิเคราะห์การบิดเบือนแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีที่ก่อตัวเป็นดาวฤกษ์เหล่านี้มีความสว่างถึง 40 ล้านล้านดวงจากนั้นขยายภาพมากขึ้นถึง 22 เท่าโดยใช้เลนส์ความโน้มถ่วง
“ มีการค้นพบกาแลคซีที่มีเลนส์ความโน้มถ่วงเพียงไม่กี่ดวงเท่านั้นที่พบก่อนหน้านี้ในช่วงความยาวคลื่นต่ำกว่าระดับมิลลิวินาที แต่ตอนนี้ SPT และ ALMA ได้ค้นพบกาแลคซีหลายสิบแห่ง” Carlos De Breuck (ESO) หนึ่งในสมาชิกของทีมกล่าว “ วิทยาศาสตร์แบบนี้ส่วนใหญ่เคยทำในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แต่ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่า ALMA เป็นผู้เล่นหน้าใหม่ที่ทรงพลังมากในสนาม”
“ นี่เป็นตัวอย่างที่ดีของนักดาราศาสตร์จากทั่วโลกที่ร่วมมือกันทำการค้นพบที่น่าทึ่งด้วยเครื่องมือที่ทันสมัย” Daniel Marrone สมาชิกทีม (University of Arizona, USA) กล่าว “ นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นสำหรับ ALMA และสำหรับการศึกษากาแลคซี starburst เหล่านี้ ขั้นตอนต่อไปของเราคือการศึกษาวัตถุเหล่านี้ในรายละเอียดที่มากขึ้นและค้นหาว่าพวกเขากำลังก่อตัวดาวฤกษ์ในอัตราที่มหาศาลได้อย่างไรและทำไม
กรุณานำไฟบ้านกลับขึ้นมาได้โปรด ในฐานะที่เป็นเพื่อนร่วมงานของ ALMA ในอดีตที่ผ่านมาอาจจะมีสักวันหนึ่งที่เราจะจับตัวเอง ... มองย้อนกลับไป
