การกระจายตัวของดาวในกาแลคซี เครดิตรูปภาพ: PSU คลิกเพื่อดูภาพขยาย
ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก Sloan Digital Sky Survey (SDSS) รวมถึงนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เพนน์สเตตได้ค้นพบสหายของกาแลคซีทางช้างเผือกที่มีขนาดใหญ่จนไม่สามารถตรวจจับได้ ผลที่ได้คือหัวข้อของการแถลงข่าวในระหว่างการประชุมของสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันที่กำลังเกิดขึ้นในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี.
การศึกษานำโดย Mario Juric จาก Princeton และ Zeljko Ivezic แห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตันพบกลุ่มดาวในกลุ่มดาวราศีกันย์ที่ครอบคลุมเกือบ 5,000 เท่าของดวงจันทร์เต็มดวง ศาสตราจารย์แห่งรัฐเพนน์แห่งดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์โดนัลด์ชไนเดอร์ผู้ร่วมทำการสอบสวนเป็นประธานกลุ่มวิทยาศาสตร์ SDSS Quasar Science และผู้ประสานงานด้านวิทยาศาสตร์สิ่งพิมพ์ SDSS “ กระจุกดาวแห่งนี้ตั้งอยู่ห่างจากโลกเพียง 30,000 ปีแสง” ชไนเดอร์กล่าว “ นี่เป็นระยะทางที่ห่างจากเราเหมือนกันกับศูนย์กลางกาแล็คซี่แม้ว่ากระจุกจะอยู่ในทิศทางที่แตกต่างจากศูนย์กลาง อาจเป็นไปได้ว่ากระจุกดาวนั้นเป็นกาแลคซีขนาดเล็กที่ถูกดักจับและถูกกระจัดกระจายจากสนามโน้มถ่วงของกาแลคซีของเรา”
กาแลคซีเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ แต่สลัวมากซึ่งประกอบด้วยดาวนับแสนดวงกระจายอยู่ทั่วพื้นที่เกือบ 5,000 เท่าของดวงจันทร์เต็มดวง แม้ว่าโครงสร้างจะอยู่ในขอบเขตที่ดีของกาแลคซีทางช้างเผือกที่ระยะทางประมาณ 30,000 ปีแสงจากโลก แต่ก็ไม่ได้ติดตามองค์ประกอบหลักทั้งสามของทางช้างเผือก: ดิสก์ดาวฤกษ์ที่ดวงอาทิตย์แบนราบอยู่ ของดาวที่ใจกลางของกาแล็กซี่และรัศมีทรงกลมที่แผ่ขยายออกไปราว ๆ แต่ผู้ค้นพบเชื่อว่าการตีความโครงสร้างที่เป็นไปได้มากที่สุดคือกาแลคซีแคระที่รวมเข้ากับทางช้างเผือก
“ ดาวบางดวงในสหายทางช้างเผือกนี้ถูกมองเห็นด้วยกล้องโทรทรรศน์มานานหลายศตวรรษ” มาริโอจูริคนักศึกษาปริญญาตรีของมหาวิทยาลัยปรินซ์ตันผู้ซึ่งเป็นผู้เขียนบทความวารสารหลักอธิบายว่าอะไรคือเพื่อนบ้านกาแลคซีใกล้เคียงที่สุดของเรา “ แต่เนื่องจากกาแลคซีอยู่ใกล้มาก ๆ ดวงดาวของมันจึงแผ่กระจายไปทั่วท้องฟ้าและพวกมันมักจะหายไปในทะเลของดาวทางช้างเผือกจำนวนมาก กาแลคซีนี้ใหญ่มากเราไม่เคยเห็นมาก่อนเลย”
การค้นพบนี้เกิดขึ้นได้จากความลึกและความแม่นยำทางแสงที่ไม่เคยมีมาก่อนของ SDSS ซึ่งจนถึงปัจจุบันได้ถ่ายภาพท้องฟ้าทางภาคเหนือราว 1/4 “ เราใช้ข้อมูล SDSS ในการวัดระยะทางถึง 48 ล้านดวงและสร้างแผนที่สามมิติของทางช้างเผือก” Zeljko Ivezic จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันผู้ร่วมเขียนการศึกษาอธิบาย รายละเอียดของวิธีการ“ photometric parallax” ซึ่งใช้สีและความสว่างที่ชัดเจนของดาวเพื่อสรุประยะทางของพวกมันได้อธิบายไว้ในกระดาษที่ชื่อว่า“ Milky Way Tomography” ส่งไปยังวารสาร Astrophysical Journal
“ มันเหมือนกับการมองทางช้างเผือกกับแว่นสามมิติคู่หนึ่ง” Robert Lupton ผู้เขียนร่วมของมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันกล่าว “ โครงสร้างที่เคยหายไปในพื้นหลังนั้นถูกดึงเข้ามาดู” ผลลัพธ์ใหม่นี้ชวนให้นึกถึงการค้นพบดาราจักรแคระชาวราศีธนูในปี 1994 โดย Rodrigo Ibata และผู้ทำงานร่วมกันจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ พวกเขาใช้ภาพถ่ายท้องฟ้าเพื่อระบุดาวส่วนเกินที่อยู่ไกลออกไปทางช้างเผือกประมาณ 75,000 ปีแสงจากโลก คนแคระชาวราศีธนูกำลังละลายอย่างช้าๆตามลำธารของดวงดาวที่อยู่ด้านหลังขณะที่มันโคจรรอบทางช้างเผือกและจมลงในดิสก์กาแลคซี
ในทศวรรษต่อมาการสำรวจท้องฟ้ารุ่นใหม่โดยใช้กล้องดิจิตอลขนาดใหญ่ได้ระบุลำธารและก้อนดาวจำนวนมากในทางช้างเผือกนอก ก้อนเหล่านี้บางส่วนอาจเป็นสหายทางช้างเผือกใหม่ในขณะที่คนอื่นอาจเป็นเศษเล็กเศษน้อยของดาวแคระชาวราศีธนูหรือจากกาแลคซีแคระละลายอื่น ก่อนหน้านี้การค้นพบของ SDSS นั้นประกอบด้วยวงแหวนของดาวฤกษ์ที่ล้อมรอบดิสก์ทางช้างเผือกและอาจเป็นส่วนที่เหลือของกาแลคซีที่กระจัดกระจายอื่นและดาวแคระ Ursa Major เพื่อนบ้านที่รู้จักกันดีที่สุดของทางช้างเผือก
หลักฐานเบื้องต้นสำหรับกาแลคซีแคระใหม่ที่พบในกลุ่มดาวราศีกันย์ปรากฏในแผนที่ของดาวแปรแสงโดย SDSS และจากแบบสอบถาม QUEST (ความร่วมมือจากมหาวิทยาลัยเยล / มหาวิทยาลัยชิลี) “ ด้วยโครงสร้างที่ผิดปกติมากในกาแลคซีด้านนอกดูเหมือนว่าทางช้างเผือกจะยังคงเติบโตขึ้นโดยกาแล็กซี่ขนาดเล็กที่กินคนที่ตกลงไปในนั้น” จูริคกล่าว
กลุ่มนักดาราศาสตร์ SDSS อีกกลุ่มหนึ่งนำโดย Daniel Zucker จากสถาบันดาราศาสตร์ Max Planck ในไฮเดลเบิร์กและสถาบันดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้ใช้ SDSS เพื่อค้นหาสหายที่รู้จักกันมากที่สุดของกาแลคซีแอนโดรเมด้า ขนาดเท่าทางช้างเผือก “ กลุ่มสหายแอนโดรเมดาใหม่เหล่านี้ใกล้กับเพื่อนบ้านทางช้างเผือกใหม่ชี้ให้เห็นว่ากาแลคซีดาวเทียมจาง ๆ อาจมีอยู่มากมายในกลุ่มท้องถิ่น” แซคเกอร์กล่าว
ในขณะที่ SDSS เดิมถูกออกแบบมาเพื่อศึกษาเอกภพที่ห่างไกล แต่ในบริเวณกว้างแผนที่ความแม่นยำสูงของดาวฤกษ์ที่จาง ๆ ทำให้มันเป็นเครื่องมือที่ทรงคุณค่าสำหรับการศึกษาทางช้างเผือก แผนที่สามมิติที่สร้างขึ้นโดย Juric และผู้ทำงานร่วมกันของเขายังให้ข้อ จำกัด ใหม่ที่แข็งแกร่งเกี่ยวกับรูปร่างและขอบเขตของดิสก์และรัศมีดาราจักรของทางช้างเผือก นิคบอนด์นักศึกษาปริญญาตรีอีกคนหนึ่งกำลังใช้การเคลื่อนไหวอย่างละเอียดของดวงดาวที่ตรวจพบในช่วง 5 ปีของการสังเกตการณ์ SDSS เพื่อ จำกัด ปริมาณสสารมืดในย่านสุริยจักรวาล นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของมหาวิทยาลัยวอชิงตัน Jillian Meyer กำลังทำแผนที่การกระจายตัวของฝุ่นระหว่างดวงดาวอย่างระมัดระวังศึกษาสีของดาวที่พบในทั้ง SDSS และการสำรวจอินฟราเรด 2MASS
จากความสำเร็จมากมายโครงการ SEGUE (Sloan Extension เพื่อความเข้าใจและการสำรวจทางช้างเผือก) จะใช้กล้องโทรทรรศน์ SDSS กล้องดิจิตอลขนาด 120 ล้านพิกเซลและสเปคโตรกราฟแสงไฟเบอร์ 640 พิกเซลเพื่อศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างและวิวัฒนาการทางเคมีของ ทางช้างเผือก. SEGUE เป็นหนึ่งในสามองค์ประกอบของ SDSS-II ซึ่งเป็นส่วนขยายสามปีของการสำรวจสโลนที่จะดำเนินการจนถึงกลางปี 2551
นักวิทยาศาสตร์ของ Fermilab Brian Yanny ซึ่งเป็นหนึ่งในหัวหน้าทีม SEGUE รู้สึกตื่นเต้นที่จะได้เห็นการสำรวจฤดูกาลแรกที่เพิ่งเสร็จสมบูรณ์ “ SDSS ได้บอกเราถึงสิ่งที่น่าแปลกใจเกี่ยวกับทางช้างเผือกแล้ว แต่การค้นพบที่น่าตื่นเต้นที่สุดควรจะรออยู่เบื้องหน้า”
การระดมทุนสำหรับ SDSS และ SDSS-II ได้รับการจัดทำโดยมูลนิธิอัลเฟรดพีสโลน, สถาบันที่เข้าร่วม, มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ, กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา, กระทรวงการบินและอวกาศแห่งชาติ, Monbukagakusho ญี่ปุ่น, Max Planck Society, และสภาเงินทุนการศึกษาระดับสูงของอังกฤษ เว็บไซต์ SDSS คือ http://www.sdss.org/
SDSS ได้รับการจัดการโดย Astrophysical Research Consortium สำหรับสถาบันที่เข้าร่วมซึ่งรวมถึงพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกัน, Astrophysical Institute Potsdam, มหาวิทยาลัยบาเซิล, มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, Case Western Reserve University, มหาวิทยาลัยชิคาโก, Drexel University, Fermilab, สถาบัน เพื่อการศึกษาขั้นสูงกลุ่มการมีส่วนร่วมของญี่ปุ่นมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์สถาบันร่วมด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์นิวเคลียร์สถาบันคาวาลีสำหรับฟิสิกส์ดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยากลุ่มนักวิทยาศาสตร์เกาหลีสถาบันวิทยาศาสตร์จีน (LAMOST) ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอาลามอส -Planck-Institute for Astronomy (MPA), Max-Planck-Institute for Astrophysics (MPIA), New Mexico State University, มหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตต, มหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก, มหาวิทยาลัยพอร์ตสมั ธ , มหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน, หอสังเกตการณ์กองทัพเรือสหรัฐอเมริกาและ มหาวิทยาลัยวอชิงตัน
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าว Eberly College
