นี่เป็นโฟโตโมซาอิกที่ใหญ่ที่สุดที่เคยประกอบจากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของ NASA/ESA เป็นภาพมุมกว้างของกาแล็กซีแอนโดรเมดาที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งอยู่ห่างออกไป 2.5 ล้านปีแสง (NASA, ESA/B. Williams, U. of Washington)
ดาราจักรแอนโดรเมดาเป็นดาราจักรใกล้เคียงที่สุด ยกเว้นดาราจักรแคระที่ถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงกับทางช้างเผือก เมื่อสภาวะเหมาะสม เราจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แม้ว่าจะปรากฏเป็นรอยเปื้อนสีเทาก็ตาม
เป็นวัตถุที่อยู่ไกลที่สุดในจักรวาลที่เราสามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้กล้องส่องทางไกลช่วย
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้สร้างภาพพาโนรามาขนาดมหึมาขนาด 2.5 กิกะพิกเซลของแอนโดรเมดา ต้องใช้เวลา 10 ปีและโคจรมากกว่า 1,000 รอบในการถ่ายภาพทั้งหมด
เราติดอยู่ในทางช้างเผือกและจะไม่มีวันหนีรอดไปได้ (ใช่ มีความเป็นไปได้เล็กน้อยที่เราจะเกิดขึ้นในอนาคตอันไกลโพ้น) กล้องโทรทรรศน์ Gaia อันทรงพลังของ ESA ช่วยให้เราเห็นกาแลคซีของเราเองจากภายในได้ดีที่สุด แต่ถึงแม้จะมีข้อจำกัดก็ตาม
นั่นเป็นเหตุผลหนึ่งที่การสังเกตแอนโดรเมดาหรือที่รู้จักในชื่อ M31 มีความสำคัญ เช่นเดียวกับทางช้างเผือก M31 ก็เป็นกังหันมีคานเช่นกัน การสังเกต M31 อย่างละเอียดทำให้เราสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกาแลคซีของเราเองได้ M31 เปรียบเสมือนตัวแทนของทางช้างเผือก และเครื่องมือหลักของนักดาราศาสตร์ในการศึกษาพร็อกซีทางช้างเผือกของเราก็คือฮับเบิล
“ด้วยฮับเบิล เราสามารถเจาะลึกรายละเอียดมหาศาลเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในระดับองค์รวมทั่วทั้งดิสก์ของกาแลคซี คุณไม่สามารถทำเช่นนั้นกับกาแลคซีขนาดใหญ่อื่น ๆ ได้” นักวิจัยหลัก เบน วิลเลียมส์ แห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตัน กล่าว
รูปภาพเป็นภาพโมเสคที่ประกอบด้วยพิกเซลอย่างน้อย 2.5 พันล้านพิกเซล สามารถแยกแยะดาวฤกษ์ได้ประมาณ 200 ล้านดวง ซึ่งทั้งหมดร้อนกว่าดวงอาทิตย์ของเรา นั่นเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของประชากรดาวฤกษ์ในกาแลคซี เนื่องจากตรวจไม่พบดาวสลัวเช่นดาวแคระแดง
ภาพประกอบด้วยกระจุกดาวสีฟ้าสดใส ดาราจักรพื้นหลัง ดาวเบื้องหน้า ดาราจักรบริวาร และแนวฝุ่น
ภาพอันกว้างใหญ่นี้เป็นผลมาจากโปรแกรมสังเกตการณ์สองโปรแกรม ได้แก่ Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury (PHAST) และ Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT) PHAT และ PHAST มีส่วนสนับสนุนอย่างมากต่อวิทยาศาสตร์กาแลคซี
PHAT เริ่มได้รับภาพสำหรับโมเสกนี้เมื่อประมาณทศวรรษที่แล้ว และตอนนี้เรามีภาพใหม่นี้ด้วยความพยายามทั้งสองอย่าง
งานวิจัยใหม่ในวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์นำเสนอผลลัพธ์ล่าสุดจาก PHAST รวมถึงรูปภาพใหม่
มีชื่อว่า "เฟส คลังสมบัติภาคใต้ของฮับเบิลแอนโดรเมดาแบบแพนโครมาติก I. รังสีอัลตราไวโอเลตและการวัดแสงด้วยแสงของดาวมากกว่า 90 ล้านดวงใน M31ผู้เขียนนำคือ Zhuo Chen จากภาควิชาดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเทิล
แอนโดรเมดาไม่เพียงแต่เป็นเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดเท่านั้น แต่ยังเป็นกังหันที่อยู่ใกล้เราที่สุดและเป็นกาแลคซีที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มท้องถิ่นอีกด้วย ข้อเท็จจริงเหล่านั้นไม่ได้เป็นเพียงคำตอบสำหรับคำถามไม่สำคัญเท่านั้น พวกเขาอธิบายว่าทำไมนักดาราศาสตร์จึงสามารถศึกษากาแลคซีโดยละเอียด รวมถึงการประเมินจำนวนดาวฤกษ์ของมัน โดยไม่มีปัญหาบางอย่างที่พวกเขาเผชิญในการสังเกตกาแลคซีอื่น
“การศึกษา M31 หลีกเลี่ยงภาวะแทรกซ้อนจากการมองเห็นเป็นสีแดง ระยะทางที่ไม่แน่นอน และความสับสนในพื้นหลัง/เบื้องหน้า” นักวิจัยเขียนไว้ในรายงานของพวกเขา
นอกจากนี้ การศึกษาดังกล่าวสามารถนำไปใช้กับบริบทของสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นโดยรอบ เช่น โครงสร้าง ISM อัตราการก่อตัวของดาวฤกษ์ (SFR) และความเป็นโลหะของดาวฤกษ์และก๊าซ และแม้แต่สภาพแวดล้อมที่ใหญ่กว่าตามที่แพนแผนที่ไว้ -การสำรวจทางโบราณคดีแอนโดรเมดา"
“ดังนั้น M31 จึงเปรียบเทียบข้อมูลที่น่าสนใจและไม่เหมือนใครกับข้อมูลโดยละเอียดที่เรามีเกี่ยวกับทางช้างเผือกของเรา” ผู้เขียนอธิบาย
ประเด็นหลักประการหนึ่งจากความพยายามสังเกตการณ์ครั้งใหญ่นี้คือจานดิสก์ทางใต้ซึ่งไม่ได้รับการศึกษาอย่างตั้งใจเท่ากับจานดิสก์ทางเหนือ โดยพื้นฐานแล้วแตกต่างไปจากจานดิสก์คู่นั้น
ดิสก์ทางตอนใต้ดูเหมือนจะถูกรบกวนมากกว่า บ่งชี้ว่ามันแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของประวัติการรวมตัวของ M31 มากกว่าดิสก์ทางเหนือ
การมีอยู่ของ M32 ซึ่งเป็นดาราจักรแคระยุคแรกๆ บอกเป็นนัยถึงประวัติศาสตร์การควบรวมกิจการบางส่วน
นักดาราศาสตร์คิดว่า M32 อาจเป็นสิ่งที่เหลืออยู่ในกาแลคซีที่รวมเข้ากับแอนโดรเมดา คุณสมบัติของมันอธิบายได้ยากด้วยแบบจำลองการก่อตัวกาแลคซีของเรา มันอาจเป็นแกนกลางที่เหลืออยู่ของกาแลคซีขนาดใหญ่กว่ามากที่ถูกดูดกลืนโดยแอนโดรเมดาเมื่อประมาณสองหรือสามพันล้านปีก่อน
“แอนโดรเมดาเป็นซากรถไฟ ดูเหมือนว่ามันได้ผ่านเหตุการณ์บางอย่างที่ทำให้มันก่อตัวเป็นดาวฤกษ์จำนวนมากแล้วก็ปิดตัวลง” แดเนียล ไวสซ์ ผู้เขียนร่วมการศึกษาจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ กล่าว
“นี่อาจเป็นเพราะการชนกับกาแลคซีอื่นในบริเวณใกล้เคียง”
หลักฐานที่ชัดเจนประการหนึ่งสำหรับการควบรวมกิจการดังกล่าวก็คือลำธารใต้อันยักษ์- มันเป็นเศษซากกระแสน้ำที่ประกอบด้วยดวงดาวในรัศมีของแอนโดรเมดาซึ่งอาจเป็นเศษเหลือจากการรวมตัวกันในสมัยโบราณ โดยทั่วไปความเป็นโลหะของดาวฤกษ์จะต่ำกว่าดาวฤกษ์ในส่วนนูนและดิสก์ของแอนโดรเมดา
วิธีเดียวที่จะเข้าใจประวัติศาสตร์ของแอนโดรเมดาคือการสำรวจดวงดาวของมัน ต้องขอบคุณ PHAT และ PHAST ทำให้ตอนนี้นักดาราศาสตร์รู้จักดาวฤกษ์ได้ 200 ล้านดวง
การสังเกตการณ์จำกัดเฉพาะดาวฤกษ์ที่สว่างกว่าดวงอาทิตย์ แต่ภาพเหล่านี้ยังคงมีข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ครบถ้วน เมื่อรวมกันแล้ว พวกเขาบอกเป็นนัยถึงกาแล็กซีที่กำลังเปลี่ยนผ่าน
“แอนโดรเมดาดูเหมือนกาแลคซีประเภทเปลี่ยนผ่านที่อยู่ระหว่างกังหันก่อตัวดาวฤกษ์และกาแลคซีทรงรีที่มีดาวสีแดงอายุมากครอบงำ” ไวสซ์กล่าว
"เราสามารถบอกได้ว่ามันมีดาวฤกษ์ที่มีอายุมากกว่ากระจุกอยู่ตรงกลางขนาดใหญ่และมีจานก่อตัวดาวที่ไม่แอคทีฟเท่าที่คุณคาดไว้เมื่อพิจารณาจากมวลของกาแลคซี"
“การดูรายละเอียดดาวฤกษ์ที่แก้ไขแล้วจะช่วยให้เรารวบรวมประวัติการควบรวมและปฏิสัมพันธ์ในอดีตของกาแลคซีได้” เบน วิลเลียมส์ หัวหน้านักวิจัยของ PHAST กล่าวเสริม
PHAST ร่วมกับ PHAT เป็นแหล่งข้อมูลอันอุดมสมบูรณ์สำหรับนักดาราศาสตร์ที่ศึกษาแอนโดรเมดา และขยายออกไปจนมีเกลียวมีคานทุกแห่ง รวมถึงทางช้างเผือกของเราเองด้วย อย่างไรก็ตาม อีกไม่นาน นักดาราศาสตร์ก็จะมองเห็นแอนโดรเมดาได้ดียิ่งขึ้น
หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี NASA จะเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์อวกาศโรมัน Nancy Grace ในอนาคตอันใกล้นี้- เป็นกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดที่มีมุมมองกว้างถึงแม้จะมีกระจกขนาดเท่ากันก็ตาม
ในการเปิดรับแสงครั้งเดียว ชาวโรมันสามารถถ่ายภาพที่มีความละเอียดสูงเทียบเท่ากับภาพฮับเบิล 100 ภาพ หรืออาจจะมากกว่านั้น มันจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับธารน้ำยักษ์ทางใต้ ตลอดจนสิ่งอื่นๆ และจะให้เบาะแสสำคัญเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของแอนโดรเมดา
บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดยจักรวาลวันนี้- อ่านบทความต้นฉบับ-
