Messier 101 ซึ่งเต็มไปด้วยฝุ่นก๊าซและดวงดาวขนาดยักษ์ครอบคลุมระยะเวลา 170,000 ปีแสงและประกอบด้วยดาวมากกว่าหนึ่งล้านล้านดวง เครดิต: NASA / ESA Hubble
สง่างามในการหมุนรอบของพวกเขากาแลคซีกังหันคิดว่าได้มาถึงสถานะปัจจุบันหลายพันล้านปีที่แล้ว อย่างไรก็ตามจากการศึกษากาแลคซีหลายร้อยแห่งทำให้เกิดความรู้สึกไม่ดีที่เผยให้เห็นกาแลคซีกังหันเช่น Andromeda Galaxy และทางช้างเผือกของเราเองก็ยังคงมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา
“ นักดาราศาสตร์คิดว่ากาแลคซีดิสก์ในจักรวาลใกล้เคียงได้ก่อตัวขึ้นในรูปแบบปัจจุบันเมื่อประมาณ 8 พันล้านปีก่อนโดยมีการพัฒนาเพิ่มเติมเล็กน้อยตั้งแต่นั้นมา” Susan Kassin นักดาราศาสตร์จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดในกรีนเบลท์ นักวิจัยนำในการแถลงข่าว “ แนวโน้มที่เราสังเกตเห็นแสดงให้เห็นตรงกันข้ามแทนที่จะเป็นอย่างนั้นกาแลคซีก็เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในช่วงนี้”
การศึกษากาแลคซีก่อตัวดาว 544 ดวงที่ตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Keck และฮับเบิลบนพื้นโลกแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีดิสก์อย่างกาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเราไปถึงสถานะปัจจุบันของพวกมันโดยไม่คาดคิด เครดิต: Goddard Space Flight Center ของนาซา
นักดาราศาสตร์ใช้วงล้อ W.M. หอสังเกตการณ์ Keck บนยอดภูเขาไฟ Mauna Kea ของฮาวายและกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่าเพื่อศึกษากาแลคซีก่อตัวดาว 544 ดวง ในระยะหลังกาแลคซีมีแนวโน้มที่จะแตกต่างกันมากนักดาราศาสตร์กล่าวโดยมีการเคลื่อนที่แบบสุ่มและไม่เป็นระเบียบ ใกล้กับปัจจุบันกาแลคซีที่ก่อตัวเป็นดาวดูเหมือนว่าระบบดิสก์ที่มีรูปร่างเป็นระเบียบเรียบร้อย การหมุนในกาแลคซีเหล่านี้สำคัญกว่าการเคลื่อนไหวแบบสุ่มภายในอื่น ๆ กาแลคซีเหล่านี้จะค่อยๆตกลงสู่ดิสก์ที่มีพฤติกรรมดีโดยกาแลคซีที่มีขนาดใหญ่ที่สุดจะแสดงองค์กรที่สูงกว่าเสมอ
พล็อตนี้แสดงให้เห็นเศษส่วนของกาแลคซีดิสก์ที่ถูกตัดสินในช่วงเวลาสี่ช่วงเวลาแต่ละประมาณ 3 พันล้านปี มีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องไปสู่เปอร์เซ็นต์ของกาแลคซีที่ตั้งรกรากใกล้เคียงกับเวลาปัจจุบันมากขึ้น เมื่อใดก็ตามกาแลคซีที่มีขนาดใหญ่ที่สุดจะถูกตัดสินมากที่สุด กาแลคซีขนาดใหญ่ที่อยู่ไกลและน้อยกว่าโดยเฉลี่ยแสดงการเคลื่อนไหวภายในที่ไม่เป็นระเบียบมากขึ้นโดยมีแก๊สเคลื่อนที่ในหลายทิศทางและความเร็วการหมุนช้าลง เครดิต: Goddard Space Flight Center ของนาซา
การสุ่มตัวอย่างของกาแลคซีได้ศึกษาจากการสำรวจลึกในแนวลึก Extragalactic Evolutionary Probe 2 (DEEP2) ที่อยู่ระหว่าง 2 พันล้านถึง 8 พันล้านปีแสงจากโลกที่มีมวลระหว่าง 0.3 ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ของกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา นักวิจัยมองไปที่กาแลคซีทั้งหมดในช่วงเวลานี้ด้วยเส้นเปล่งแสงที่สว่างเพียงพอที่จะกำหนดการเคลื่อนที่ภายใน นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่สายการปล่อยก๊าซที่ปล่อยออกมาในกาแลคซี สายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกไม่เพียง แต่บอกนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับองค์ประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นกาแลคซี แต่ยังรวมถึงการเลื่อนสายการปล่อยสีแดงที่มีข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนที่และระยะทางภายใน
“ การศึกษาก่อนหน้านี้ได้ทำการกำจัดกาแลคซีที่ดูเหมือนดิสก์หมุนวนที่เป็นที่นิยมทั่วไปในนิตยสารอวกาศ” Benjamin Weiner ผู้ร่วมเขียนนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอนกล่าว “ ด้วยการเพิกเฉยพวกมันการศึกษาเหล่านี้ตรวจสอบเฉพาะกาแลคซีที่หายากเหล่านั้นในเอกภพไกลโพ้นที่มีมารยาทดีและสรุปว่ากาแลคซีไม่ได้เปลี่ยนแปลง”
ในช่วง 8 พันล้านปีที่ผ่านมาการรวมตัวระหว่างกาแลคซีทั้งใหญ่และเล็กลดลง ดังนั้นอัตราโดยรวมของการก่อตัวดาวฤกษ์และการหยุดชะงักที่เกี่ยวข้องเนื่องจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวา ปัจจัยทั้งสองอาจมีบทบาทในแนวโน้มที่เพิ่งค้นพบใหม่
กาแล็กซี่ทางช้างเผือกอาจผ่านการเจริญเติบโตและการเปลี่ยนแปลงที่วุ่นวายเช่นเดียวกับกาแลคซีในตัวอย่าง DEEP2 ก่อนที่จะเข้าสู่สถานะปัจจุบันในเวลาใกล้เคียงกับที่ดวงอาทิตย์และโลกกำลังก่อตัวขึ้น นักดาราศาสตร์สามารถปรับแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของวิวัฒนาการกาแลคซีได้จนกระทั่งจำลองแบบการสังเกตการณ์ จากนั้นการล่าสัตว์จะดำเนินต่อไปเพื่อกำหนดกระบวนการทางกายภาพที่รับผิดชอบแนวโน้ม
การจำลองทางดาราศาสตร์นี้ติดตามการพัฒนาของกาแลคซีดิสก์เดียวตลอดชีวิตของจักรวาล ประมาณ 13.5 พันล้านปี สีแดงแสดงดาวอายุมากดาวอายุน้อยจะแสดงเป็นสีขาวและสีน้ำเงินสว่างขณะที่การกระจายของก๊าซแสดงเป็นสีน้ำเงินจาง มุมมองที่คอมพิวเตอร์สร้างขึ้นนั้นครอบคลุมถึง 300,000 ปีแสง การจำลองที่ทำงานบนซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ลูกไก่ที่ศูนย์วิจัยอาเมสของนาซ่าในมอฟเฟตต์ฟิลด์แคลิฟอร์เนียใช้เวลาประมาณ 1 ล้านชั่วโมงของ CPU ในการทำให้เสร็จสมบูรณ์ เครดิต: F. Governato และ T. Quinn (มหาวิทยาลัยแห่งวอชิงตัน), A. Brooks (มหาวิทยาลัยวิสคอนซินแมดิสัน) และ J. Wadsley (McMaster Univ.)
เอกสารรายละเอียดการค้นพบจะถูกเผยแพร่ใน 20 ตุลาคม 2012 วารสาร Astrophysical
ที่มา: NASA
