นักดาราศาสตร์ได้แสดงเป็นครั้งแรกว่าแม้กาแลคซีที่เล็กที่สุดในจักรวาลก็มีโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งบ่งบอกถึงประวัติศาสตร์ที่ซับซ้อน การใช้กล้องโทรทรรศน์ซูบารุทีมนักดาราศาสตร์จากหอดูดาวแห่งชาติของญี่ปุ่น, สถาบันฟิสิกส์ในลิทัวเนีย, มหาวิทยาลัยเดอร์แฮม, หอดูดาวปารีส, มหาวิทยาลัยเกียวโต, หอดูดาวดาราศาสตร์กุมมะและมหาวิทยาลัยโตเกียวได้ค้นพบรัศมีของ ดาวที่มีรอยตัดสั้นในกาแลคซีที่ผิดปกติ Leo A ซึ่งเป็นสมาชิกของกาแลคซีกลุ่มท้องถิ่นซึ่งรวมถึงทางช้างเผือก การค้นพบนี้ท้าทายสถานการณ์ปัจจุบันของการก่อตัวกาแลคซีโดยแสดงให้เห็นว่าแทนที่จะเป็นผู้พิทักษ์ตึกเก่าแก่ที่รวมกันเป็นกาแลคซีขนาดใหญ่กาแลคซีที่ผิดปกติของแคระมีประวัติศาสตร์ของการสะสม
การทำความเข้าใจกับการก่อตัวกาแลคซีและวิวัฒนาการตามเวลาที่เทียบเคียงได้กับอายุของจักรวาลเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของดาราศาสตร์ ในสถานการณ์ของจักรวาลวิทยามาตรฐาน (หมายเหตุ 1) กาแลคซีถูกสร้างขึ้นผ่านการรวมลำดับชั้น: ความผันผวนของความหนาแน่นในยุคแรกเริ่มเล็ก ๆ ในการกระจายสสารที่ราบรื่นในเอกภพยุคแรกเริ่มเติบโตและรวมกันเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่เช่นทางช้างเผือก กาแลคซีหลายประเภทมากที่สุดในเอกภพ - กาแลคซีที่ผิดปกติของดาวแคระ (หมายเหตุ 2) - ควรรักษาคุณสมบัติของมันไว้ไม่เปลี่ยนแปลงในช่วงหลายพันล้านปีและเป็นตัวแทนของการสร้างยุคแรก นี่คือเหตุผลหนึ่งที่นักดาราศาสตร์เพิ่งศึกษากาแลคซีที่ผิดปกติของแคระด้วยความสนใจอย่างมาก
ทีมนำโดยอาจารย์ Nobuo Arimoto (หอดูดาวดาราศาสตร์แห่งชาติของญี่ปุ่น) และ Vladas Vansevicius (สถาบันฟิสิกส์ประเทศลิธัวเนีย) ได้ศึกษา Leo A - กาแลคซีแคระผิดปกติที่แยกตัวและมีก๊าซเพียง 0.01% ของมวลทางช้างเผือกและ องค์ประกอบทางเคมีในสัดส่วนต่ำที่ผลิตโดยดาวรุ่นก่อน ๆ ลักษณะเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่ากาแลคซีนี้ได้รับการพัฒนาโดยไม่มีการโต้ตอบอย่างมีนัยสำคัญกับกาแลคซีอื่น ๆ เชื่อว่ากาแลคซีนี้มีโครงสร้างที่ค่อนข้างง่ายตรงกันข้ามกับกาแลคซีดิสก์ขนาดใหญ่เช่นทางช้างเผือก อย่างไรก็ตามมุมมองนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนเนื่องจากการถ่ายภาพลึกของพื้นที่รอบนอกของกาแล็กซี่นี้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ซูบารุ
ก่อนการสังเกตเหล่านี้ Leo A เป็นที่รู้จักกันดีว่ามีขนาดเชิงมุมขนาดใหญ่ (7 ′x 5′; หมายเหตุ 3) และกล้องโทรทรรศน์ซูบารุพร้อมกับกล้อง Prime Focus (Suprime-Cam) เป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับการศึกษาดวงดาวที่ ขีด จำกัด ด้านนอกของกาแลคซี (รูปที่ 1) การเปิดรับแสงเดียวด้วย Suprime-Cam ครอบคลุมมุมมองของ 34 ′x 27′ (ขนาดพิกเซล 0” .2 x 0” .2) พร้อมความไวแสงสูง ทีมได้รับภาพออปติคอลของกาแลคซีที่ผิดปกติของดาวแคระ Leo A ที่มีตัวกรองแบนด์สามแถบในเดือนพฤศจิกายน 2544 เพื่อติดตามร่องรอยทั้งหมดของดาวเก่าใน Leo A ทีมใช้ดาวกิ่งแดงยักษ์ (RGB) ซึ่งมีวิวัฒนาการต่ำ - ดาวมวลสูงที่มีความส่องสว่างสูงมากและคาดว่าจะเป็นตัวแทนของโครงสร้างกาแลคซีที่ขยายตัวได้ดี พวกเขาตรวจสอบภายในวงรีของแกนกึ่งหลัก a = 12 ′ซึ่งครอบคลุมกาแลคซีอย่างสมบูรณ์และตรวจพบดาว 1394 RGB ที่กระจายตัวแบบสมมาตรและราบรื่นภายในสนามนี้
ภาพที่ 2 แสดงรายละเอียดรัศมีของความหนาแน่นหมายเลขพื้นผิวของดาวยักษ์แดง ทีมพบโครงสร้างของดิสก์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (ที่มีแกนกึ่งหลักที่ 5.5 ′) กว่าที่รู้จักก่อนหน้านี้ (3.5′) นอกจากนี้การสำรวจเชิงลึกยังอนุญาตให้ค้นพบองค์ประกอบตัวเอกใหม่ในกาแลคซีแคระที่ผิดปกติซึ่งทีมเรียกว่าฮาโล (5.5′-7.5 ′) ซึ่งมีความลาดชันน้อยกว่าในความหนาแน่นของจำนวนดาว RGB องค์ประกอบฮาโลสิ้นสุดที่ 8 ′จากใจกลางกาแลคซีด้วยการตัดที่คมชัดในการกระจายดาว RGB การดำรงอยู่ของโครงสร้างรัศมีดังกล่าวในกาแลคซีที่ผิดปกติของดาวแคระได้รับการยืนยันก่อนการสำรวจเหล่านี้
ขนาดของ Leo A ที่ถูกเปิดเผยโดยการสำรวจใหม่นี้มีขนาดใหญ่กว่าขนาดที่ยอมรับก่อนหน้านี้ถึงสองเท่าโดยบอกว่าแม้ในจักรวาลใกล้เคียงเราจะเห็นกาแลคซีเป็นแค่ 'เคล็ดลับของภูเขาน้ำแข็ง' เท่านั้น
รัศมีที่เพิ่งค้นพบใหม่ซึ่งมีการตัดตัวเอกที่คมชัดและดิสก์ของกาแลคซีที่ผิดปกติ Leo Leo A มีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างเช่นเดียวกับเนื้อหาที่เป็นดาวฤกษ์และก๊าซที่พบในกาแลคซีดิสก์เต็มรูปแบบขนาดใหญ่เช่นทางช้างเผือก โครงสร้างที่ซับซ้อนของกาแลคซีขนาดใหญ่ขนาดใหญ่เชื่อว่าเป็นผลมาจากการรวมกาแลคซีขนาดใหญ่ที่น้อยลงเข้าด้วยกันเช่นกาแลคซีที่ผิดปกติ อย่างไรก็ตามการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ากาแลคซีที่ผิดปกติของดาวแคระ Leo A มีส่วนประกอบของดิสก์และรัศมีแล้วและแนะนำให้สะสมประวัติศาสตร์ที่ซับซ้อนสำหรับกาแลคซีมวลต่ำมากเช่น Leo A ซึ่งน่าจะก่อตัวโดยตรงจากความผันผวนในยุคแรก เอกภพในยุคต้น (หมายเหตุ 1) และท้าทายความเข้าใจร่วมสมัยเกี่ยวกับวิวัฒนาการกาแลคซี อาจารย์ N. Arimoto และ V. Vansevicius เชื่อว่า Leo A เป็นหิน Rosetta หรือไม่? (หมายเหตุ 4) เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการสร้างกาแลคซีและวิวัฒนาการ
บทความทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการวิจัยนี้ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal ฉบับที่ 20 สิงหาคม 2547 (เล่ม 611, หมายเลข 2, L93)
ที่มาต้นฉบับ: ข่าว Subaru
