ความประทับใจของศิลปินที่มีต่อกาแลคซีสองแห่ง เครดิตภาพ: ESO คลิกเพื่อขยาย
สสารมืดเป็นสารลึกลับที่ดูเหมือนจะคิดเป็น 25% ของมวลของจักรวาล นักดาราศาสตร์ยุโรปได้ตรวจสอบปริมาณสสารมืดในกาแลคซีหลายแห่งและพบว่าส่วนใหญ่ของพวกมันนั้นไม่สมดุล การเคลื่อนไหวภายในของพวกเขาถูกรบกวนมาก ซึ่งหมายความว่ากาแลคซีจำนวนมาก - มากถึง 40% - เพิ่งผ่านการควบรวมหรือใกล้การชน
การศึกษากาแลคซีไกลโพ้นหลายสิบทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศพบว่ากาแลคซีมีสสารมืดจำนวนเท่ากันเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์เมื่อ 6 พันล้านปีก่อนเหมือนตอนนี้ หากได้รับการยืนยันสิ่งนี้จะแนะนำการมีอิทธิพลซึ่งกันและกันระหว่างสสารมืดและปกติมากกว่าที่เคยเชื่อ นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่ากาแลคซีมากถึง 4 ใน 10 นั้นไม่สมดุล ผลลัพธ์เหล่านี้ทำให้เกิดแสงสว่างใหม่เกี่ยวกับวิธีการที่กาแลคซีก่อตัวและวิวัฒนาการเนื่องจากจักรวาลมีอายุเพียงครึ่งเดียวของยุคปัจจุบัน
“ นี่อาจหมายความว่าการชนและการควบรวมมีความสำคัญในการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแลคซี” Francois Hammer หอดูดาวปารีสประเทศฝรั่งเศสและหนึ่งในผู้นำของทีมกล่าว
นักวิทยาศาสตร์สนใจที่จะค้นหาว่ากาแลคซีนั้นอยู่ไกลแค่ไหนดังนั้นเมื่อพวกเขาอายุน้อยกว่าเอกภพก็ถูกมองว่าเป็นกาแลคซี โดยเฉพาะพวกเขาต้องการศึกษาความสำคัญของสสารมืดในกาแลคซี
“ สสารมืดซึ่งประกอบด้วยประมาณ 25% ของจักรวาลเป็นคำง่าย ๆ เพื่ออธิบายสิ่งที่เราไม่เข้าใจจริง ๆ ” เฮ็กเตอร์ฟลอเรสหัวหน้าร่วมกล่าว “ จากการดูว่ากาแลคซีหมุนไปอย่างไรเรารู้ว่าสสารมืดต้องปรากฎตัวไม่เช่นนั้นโครงสร้างขนาดมหึมาเหล่านี้ก็จะสลายไป”
ในกาแลคซีใกล้เคียงและในทางช้างเผือกของเราเองสำหรับเรื่องนั้นนักดาราศาสตร์พบว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณของสสารมืดและดาวฤกษ์ทั่วไป: สำหรับสสารทุกกิโลกรัมภายในดาวจะมีสสารมืดประมาณ 30 กิโลกรัม แต่ความสัมพันธ์ระหว่างความมืดกับสสารสามัญยังคงอยู่ในอดีตของจักรวาลหรือไม่
สิ่งนี้ต้องการการตรวจวัดความเร็วในส่วนต่าง ๆ ของกาแลคซีไกลโพ้นซึ่งเป็นการทดลองที่ค่อนข้างยุ่งยาก: การตรวจวัดก่อนหน้านี้ไม่สามารถตรวจสอบกาแลคซีเหล่านี้ในรายละเอียดที่เพียงพอเนื่องจากพวกเขาต้องเลือกช่องเดี่ยวเช่นทิศทางเดียวทั่วกาแลคซี
สิ่งต่าง ๆ เปลี่ยนไปจากความพร้อมใช้งานของ GIRAFFE Spectrograph แบบหลายวัตถุซึ่งตอนนี้ติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ Kueyen Unit 8.2 ม. ของ Very Large Telescope (VLT) ของ ESO ที่หอดูดาว Paranal (ชิลี)
ในโหมดเดียวเรียกว่า "3-D สเปกโทรสโกปี" หรือ "สนามรวม" เครื่องมือนี้สามารถรับสเปกตรัมพร้อมกันของพื้นที่เล็ก ๆ ของวัตถุขยายเช่นกาแลคซีหรือเนบิวล่า สำหรับสิ่งนี้มีการรวมไฟเบอร์ 15 ตัวที่เรียกว่า Integral Field Units (IFUs), cf ESO PR 01/02 ใช้เพื่อตรวจสอบกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลอย่างพิถีพิถัน IFU แต่ละตัวเป็นอาเรย์เลนส์สองมิติที่ทันสมัยและล้ำสมัยพร้อมรูรับแสงขนาด 3 x 2 อาร์คเซค 2 บนท้องฟ้า เปรียบเสมือนดวงตาของแมลงด้วยเลนส์ไมโครยี่สิบคู่ประกอบกับเส้นใยนำแสงที่บันทึกไว้ในแต่ละจุดในสนามเพื่อแยกส่วนของสเปกโตรกราฟ
“ GIRAFFE เกี่ยวกับ VLT ของ ESO เป็นเครื่องมือเดียวในโลกที่สามารถวิเคราะห์แสงที่มาจากกาแลคซี 15 แห่งในมุมมองที่กว้างเกือบเท่ากับพระจันทร์เต็มดวงในเวลาเดียวกัน” Mathieu Puech ผู้เขียนนำเสนอรายงาน ผล. “ กาแลคซีทุกอันที่สังเกตในโหมดนี้จะถูกแบ่งออกเป็นพื้นที่เล็ก ๆ ต่อเนื่องซึ่งสเปกตรัมจะได้รับในเวลาเดียวกัน”
นักดาราศาสตร์ใช้ GIRAFFE เพื่อวัดความเร็วของกาแลคซีไกลโพ้นหลายสิบแห่งซึ่งนำไปสู่การค้นพบที่น่าประหลาดใจว่ากาแลคซีไกลโพ้นมากถึง 40% นั้น“ ไม่สมดุล” - การเคลื่อนไหวภายในของพวกเขาถูกรบกวนมาก ยังคงแสดงผลที่ตามมาของการชนระหว่างกาแลคซี
เมื่อพวกเขา จำกัด ตัวเองให้อยู่ในกาแลคซีเท่านั้นที่เห็นได้ชัดว่ามีความสมดุลนักวิทยาศาสตร์พบว่าความสัมพันธ์ระหว่างสสารมืดกับเนื้อหาของตัวเอกไม่ปรากฏว่ามีวิวัฒนาการในช่วง 6 พันล้านปีที่ผ่านมา
ด้วยความละเอียดทางสเปกตรัมที่ยอดเยี่ยม GIRAFFE ยังช่วยให้การศึกษาการกระจายตัวของก๊าซเป็นหน้าที่ของความหนาแน่นในกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลเช่นนี้เป็นครั้งแรก ผลลัพธ์ที่น่าทึ่งที่สุดเผยให้เห็นการไหลของก๊าซและพลังงานที่เป็นไปได้ซึ่งเกิดจากการก่อตัวดาวฤกษ์ในกาแลคซีและภาคก๊าซที่ร้อนมาก (ภาค HII) ในกาแลคซีในสภาวะสมดุลที่ก่อให้เกิดดาวจำนวนมาก
“ เทคนิคดังกล่าวสามารถขยายได้เพื่อให้ได้แผนที่ที่มีลักษณะทางกายภาพและทางเคมีมากมายของกาแลคซีไกลโพ้นทำให้เราสามารถศึกษารายละเอียดได้ว่าพวกเขาประกอบมวลของพวกมันตลอดชีวิตได้อย่างไร” Fran? ois Hammer กล่าว “ ในหลาย ๆ ด้าน GIRAFFE และโหมดเขตข้อมูลแบบหลายอินทิกรัลทำให้เราได้รับรสชาติแรกของสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ในอนาคต”
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว ESO
