Andromeda Galaxy ถ่ายในรังสีอัลตราไวโอเลต เครดิตรูปภาพ: GALEX คลิกเพื่อขยาย
นักดาราศาสตร์เชื่อมานานแล้วว่ากาแลคซีแอนโดรเมด้ามีการศึกษาที่แตกต่างจากทางช้างเผือกของเรา แต่ตอนนี้ดูเหมือนว่าเราจะไม่แตกต่างกันมากนัก ทีมนักวิจัยระหว่างประเทศได้ทำการสำรวจเนื้อหาโลหะในรัศมีของ Andromeda และพบว่ามันเป็นโลหะที่ค่อนข้างยากจน - เช่นเดียวกับทางช้างเผือก หากกาแลคซีทั้งสองมีปริมาณโลหะเท่ากันในรัศมีของมันนั่นหมายความว่าพวกมันอาจวิวัฒนาการในรูปแบบเดียวกัน ทั้งสองเริ่มครึ่งพันล้านปีหลังจากบิ๊กแบงและเติบโตจากการรวบรวมชิ้นส่วนของ protogalactic
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมานักดาราศาสตร์คิดว่ากาแลคซีแอนโดรเมด้าซึ่งเป็นเพื่อนบ้านกาแลคซีที่ใกล้ที่สุดของเรานั้นค่อนข้างแตกต่างจากทางช้างเผือก แต่กลุ่มนักวิจัยได้ระบุว่ากาแลคซีทั้งสองนั้นอาจคล้ายกันมากกับวิธีการที่วิวัฒนาการมาอย่างน้อยก็ในช่วงหลายพันล้านปีแรก
ในวารสาร Astrophysical Journal ที่กำลังจะมาถึง Scott Chapman จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย, Rodrigo Ibata จาก Observatoire de Strasbourg และเพื่อนร่วมงานรายงานว่าการศึกษารายละเอียดของการเคลื่อนที่และโลหะของดาวฤกษ์เกือบ 10,000 ดวงใน Andromeda แสดงให้เห็นว่าดาราจักรของดาราจักร รัศมีคือ“ คนจนคนโลหะ” ในสำนวนทางดาราศาสตร์นั่นหมายความว่าดาวที่อยู่ในขอบเขตด้านนอกของกาแลคซีนั้นขาดองค์ประกอบทั้งหมดที่หนักกว่าไฮโดรเจน
นี่เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจแชปแมนพูดว่าเพราะหนึ่งในความแตกต่างที่สำคัญที่คิดว่ามีอยู่ระหว่างแอนโดรเมดากับทางช้างเผือกก็คือรัศมีของดาวฤกษ์ในอดีตนั้นอุดมไปด้วยโลหะ ถ้ากาแลคซีทั้งสองเป็นโลหะจนต้องมีวิวัฒนาการที่คล้ายกันมาก
“ อาจเป็นไปได้ว่ากาแลคซีทั้งสองเริ่มต้นขึ้นในช่วงครึ่งพันล้านปีของบิกแบงและในอีกสามถึงสี่พันล้านปีถัดมาทั้งคู่ก็กำลังสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกันโดยชิ้นส่วนโปรโตคาแลคติก รัศมี” แชปแมนอธิบาย
แม้ว่าจะไม่มีใครรู้ว่าสสารมืดทำมาจากอะไร แต่การมีอยู่ของมันก็ถูกสร้างขึ้นมาอย่างดีเนื่องจากมวลที่ต้องมีอยู่ในกาแลคซีเพื่อให้ดาวโคจรรอบศูนย์กลางกาแลคซีในแบบที่พวกมันทำ ทฤษฎีวิวัฒนาการกาแลคซีในปัจจุบันตามความเป็นจริงสมมติว่าบ่อน้ำดำทำหน้าที่เป็น“ เมล็ดพันธุ์” สำหรับกาแลคซีของวันนี้โดยสสารมืดดึงดาวกลุ่มเล็ก ๆ เมื่อผ่านไปใกล้ ๆ ยิ่งไปกว่านั้นกาแลคซีอย่างแอนโดรเมดาและทางช้างเผือกมีกาแลคซีขนาดเล็กจำนวน 200 แห่งและชิ้นส่วน protogalactic ในช่วง 12 พันล้านปีที่ผ่านมา
แชปแมนและเพื่อนร่วมงานของเขามาถึงบทสรุปเกี่ยวกับแอนโดรเมดารัศมีที่ไม่ดีของโลหะโดยได้รับการตรวจวัดความเร็วที่ดาวแต่ละดวงกำลังพุ่งเข้าหาหรือเคลื่อนตัวออกจากโลกโดยตรง การวัดนี้เรียกว่ารัศมีความเร็วและสามารถกำหนดได้อย่างแม่นยำมากด้วยสเปคโตรกราฟของเครื่องมือสำคัญเช่นกล้องโทรทรรศน์ Keck-II 10 เมตรซึ่งใช้ในการศึกษา
จากดาวฤกษ์แอนโดรเมด้าประมาณ 10,000 ดวงที่นักวิจัยได้รับความเร็วของดาวฤกษ์ประมาณ 1,000 ดวงกลายเป็นดาวฤกษ์ในรัศมีดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ที่แผ่ออกไปด้านนอกมากกว่า 500,000 ปีแสง ดาวเหล่านี้เนื่องจากขาดโลหะคาดว่าจะก่อตัวเร็วในเวลาที่รัศมีแห่งสสารมืดขนาดใหญ่จับชิ้นส่วนของโปรโตคาแลคติกเป็นครั้งแรก
ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ใจกลางกาแลกซี่มากที่สุดคือดาวฤกษ์ที่ก่อตัวและรวมตัวกันในภายหลังและมีองค์ประกอบที่หนักกว่าเนื่องจากกระบวนการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์
นอกเหนือจากการเป็นคนจนที่เป็นโลหะแล้วดวงดาวของฮาโลยังติดตามวงโคจรแบบสุ่มและไม่หมุน ในทางตรงกันข้ามดาวของดิสก์ที่มองเห็นของแอนโดรเมดานั้นหมุนด้วยความเร็วสูงกว่า 200 กิโลเมตรต่อวินาที
จากข้อมูลของ Ibata การศึกษาครั้งนี้อาจนำไปสู่ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับธรรมชาติของสสารมืด “ นี่เป็นครั้งแรกที่เราได้รับมุมมองแบบพาโนรามาของการเคลื่อนที่ของดาวในรัศมีของกาแลคซี” อิบาตะกล่าว “ ดาวเหล่านี้ช่วยให้เราสามารถชั่งน้ำหนักสสารมืดและตัดสินว่ามันลดลงตามระยะทางได้อย่างไร”
นอกจากแชปแมนและอิบาตะผู้เขียนคนอื่นคือ Geraint Lewis จากมหาวิทยาลัยซิดนีย์ Annette Ferguson จากมหาวิทยาลัยเอดินเบอระ; Mike Irwin จากสถาบันดาราศาสตร์ในเคมบริดจ์อังกฤษ; Alan McConnachie จากมหาวิทยาลัยวิกตอเรีย; และ Nial Tanvir จากมหาวิทยาลัย Hertfordshire
แหล่งที่มาดั้งเดิม: Caltech News Release
