พบกาแลคซีไกล 13 แห่งในตัวอย่างของท้องฟ้า เครดิตรูปภาพ: ESO คลิกเพื่อดูภาพขยาย
มันเป็นหนึ่งในเป้าหมายสำคัญของจักรวาลวิทยาเชิงสังเกตการณ์ที่จะติดตามการเกิดและวิวัฒนาการของกาแลคซีและเปรียบเทียบกับการทำนายจากแบบจำลองเชิงทฤษฎี ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องรู้อย่างแม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ว่ามีกาแลคซีจำนวนเท่าใดในจักรวาลในยุคที่แตกต่างกัน
พูดง่ายกว่าทำ แน่นอนถ้าการนับกาแลคซีจากภาพดาราศาสตร์ลึกค่อนข้างตรงไปตรงมาการวัดระยะทาง - ดังนั้นยุคในประวัติศาสตร์ของจักรวาลที่เราเห็นมัน [1] - ยากกว่ามาก สิ่งนี้ต้องการสเปคตรัมของกาแลคซีและวัด redshift [2]
อย่างไรก็ตามสำหรับกาแลคซีที่แคบที่สุดซึ่งเป็นไปได้มากที่สุดและเก่าแก่ที่สุดด้วยเหตุนี้มันต้องใช้เวลาในการสังเกตการณ์บนกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุด จนถึงขณะนี้นักดาราศาสตร์จึงต้องเลือกกาแลคซีสูงสีแดงที่มีการเปลี่ยนแปลงก่อนเพื่อลดเวลาที่ใช้ในการวัดระยะทาง แต่ดูเหมือนว่านักดาราศาสตร์ระมัดระวังในการทำเช่นนั้นมากเกินไปดังนั้นจึงมีภาพที่ไม่ถูกต้องของประชากรกาแลคซี
มันจะเป็นการดีกว่าถ้าจะ "เพียงแค่" สำรวจในกาแลคซีที่กำหนดบนท้องฟ้าที่กำหนดให้สว่างกว่าที่กำหนด แต่การมองวัตถุทีละชิ้นจะทำให้การศึกษาเป็นไปไม่ได้
ทีมนักดาราศาสตร์ฝรั่งเศสและอิตาลี [3] ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ด้วยเครื่องมือพิเศษที่ละเอียดอ่อนและละเอียดอ่อนมากซึ่งสามารถสังเกตวัตถุ (จาง ๆ ) จำนวนมากในเอกภพระยะไกลได้พร้อมกัน
นักดาราศาสตร์ใช้ VIsible Multi-Object Spectrograph (VIMOS) บน Melipal ซึ่งเป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ระยะ 8.2 เมตรของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ของ ESO VIMOS สามารถสังเกตสเปกตรัมของกาแลคซีได้ประมาณ 1,000 แห่งในการสัมผัสเพียงครั้งเดียวซึ่งสามารถวัดระยะทางได้ ความเป็นไปได้ในการสังเกตกาแลคซีสองแห่งในครั้งเดียวจะเทียบเท่ากับการใช้กล้องโทรทรรศน์ VLT สองหน่วยพร้อมกัน VIMOS จึงเพิ่มประสิทธิภาพของ VLT ได้หลายร้อยเท่า
สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะทำให้เสร็จในไม่กี่ชั่วโมงการสังเกตซึ่งจะใช้เวลาหลายเดือนเพียงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยความสามารถในการผลิตได้มากกว่าเครื่องมือคู่แข่งถึงสิบเท่า VIMOS นำเสนอความเป็นไปได้เป็นครั้งแรกในการสำรวจสำมะโนประชากรของจักรวาลที่ห่างไกลอย่างไม่มีอคติ
ด้วยการใช้เครื่องมือ VIMOS ที่มีประสิทธิภาพสูงทีมนักดาราศาสตร์ได้เริ่มต้นในการสำรวจ VIMOS VLT Deep Survey (VVDS) ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อวัดในแพทช์ที่เลือกบางส่วนของท้องฟ้าการเปลี่ยนแปลงของกาแลคซีทุกจุดสว่างกว่าขนาด 24 ในสีแดงนั่นคือ กาแลคซีที่มีมากถึง 16 ล้านจางกว่าตาที่มองไม่เห็น
ในกลุ่มตัวอย่างทั้งหมดประมาณ 8,000 กาแลคซีเลือกเฉพาะบนพื้นฐานของความสว่างที่สังเกตเห็นในแสงสีแดงกาแลคซีก่อตัวดาวฤกษ์ที่สว่างและแข็งแรงเกือบ 1,000 ดวงถูกค้นพบในช่วง 1,500 ถึง 4,500 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง (redshift ระหว่าง 1.4 และ 5) .
“ ด้วยความประหลาดใจของเรา” Olivier Le Févreจาก Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (ฝรั่งเศส) และผู้นำร่วมโครงการ VVDS กล่าว“ นี่สูงกว่างานก่อนหน้านี้สองเท่าถึงหกเท่า กาแลคซีเหล่านี้พลาดเพราะการสำรวจก่อนหน้านี้ได้เลือกวัตถุในลักษณะที่เข้มงวดกว่าที่เราทำ และพวกเขาก็ทำเช่นนั้นเพื่อรองรับประสิทธิภาพที่ต่ำกว่ามากของเครื่องมือรุ่นก่อนหน้านี้”
ในขณะที่การสำรวจและแบบจำลองบ่งชี้ว่าจักรวาลยังไม่ได้ก่อตัวดาวฤกษ์หลายดวงในช่วงพันล้านปีแรกของการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์เรียกร้องให้มีการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในภาพนี้
การรวมสเปกตรัมของกาแลคซีทั้งหมดในช่วงเรดชิฟต์ที่กำหนด (เช่นในยุคเดียวกัน) นักดาราศาสตร์สามารถประมาณจำนวนดาวฤกษ์ที่ก่อตัวขึ้นในกาแลคซีเหล่านี้ พวกเขาพบว่ากาแลคซีในจักรวาลเล็กเปลี่ยนเป็นดาวระหว่าง 10 ถึง 100 เท่ามวลดวงอาทิตย์ของเราในหนึ่งปี
“ การค้นพบนี้บ่งบอกว่ากาแลคซีก่อตัวดาวฤกษ์อีกหลายดวงในช่วงต้นชีวิตของเอกภพกว่าที่เคยคิดไว้” Gianpaolo Vettolani ซึ่งเป็นหัวหน้าร่วมโครงการ VVDS อธิบายการทำงานที่ INAF-IRA ในโบโลญญา (อิตาลี) “ การสำรวจเหล่านี้จะเรียกร้องการประเมินทฤษฏีของเราเกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแลคซีอย่างลึกซึ้งในจักรวาลที่กำลังเปลี่ยนแปลง”
ตอนนี้ยังเหลืออยู่สำหรับนักดาราศาสตร์ที่จะอธิบายว่าเราสามารถสร้างกาแลคซีขนาดใหญ่เช่นนี้ได้อย่างไรก่อให้เกิดดาวฤกษ์มากกว่าที่เคยคิดไว้ในตอนที่จักรวาลมีอายุประมาณ 10-20% ของอายุปัจจุบัน
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว ESO
