นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์เคก II ขนาด 10 เมตรในฮาวายได้ยืนยันว่ากลุ่มของดาวฤกษ์มืดๆ ขนาดเล็กประมาณ 1 พันดวงซึ่งอยู่นอกทางช้างเผือกออกไปเป็นกาแลคซีที่มืดมากที่สุดเท่าที่เคยพบมา เช่นเดียวกับที่พวกมันน่าจะเป็นแหล่งรวมดาวเก่าแก่ดึกดำบรรพ์
นี่คือส่วนหนึ่งบนท้องฟ้าที่นักดาราศาสตร์ได้พบกาแลคซีแคระ Segue 1 ด้วยการใช้เครื่องมือ DEIMOS บนกล้องเคก II นักดาราศาสตร์สามารถแยกแยะว่าดาวฤกษ์ดวงใดกำลังเคลื่อนที่ไปพร้อมกันเป็นกลุ่ม(วงกลมสีเขียว):
คำว่า มืด นั้นนักดาราศาสตร์ไม่ได้หมายถึงปริมาณแสงที่กาแลคซีเปล่งออกมา สำหรับกาแลคซีแคระที่มีชื่อว่า Segue 1 นั้นดูเหมือนจะมีมวลมากกว่าที่นับได้จากดาวที่มวลเห็นประมาณ 3400 เท่า หรือพูดอีกอย่างว่า Segue 1 ประกอบด้วยเมฆของสสารมืดก้อนมหึมาซึ่งประดับประดาด้วยดาวฤกษ์
Marla Geha จากมหาวิทยาลัยเยล, Joshua Simon จากสถาบันคาร์เนกี้ในวอชิงตัน ดี.ซี. และเพื่อนร่วมงานของพวกเขาได้ประกาศการค้นพบกาแลคซีที่มืดที่สุดเป็นครั้งแรกเมื่อ 2 ปีก่อน การกล่าวอ้างเดิมนั้นมีพื้นฐานมาจากข้อมูลจากการสำรวจ Sloan Digital Sky Survey และกล้องเคก II การสำรวจเหล่านี้บ่งชี้ว่าดาวทั้งหมดกำลังเคลื่อนที่ไปด้วยกันและเป็นกลุ่มที่แตกออก แทนที่จะเป็นกระจุกของดาวคล้ายๆ กันซึ่งถูกฉีกออกจากกาแลคซีแคระคนยิงธนู(Sagittarius dwarf galaxy) ซึ่งอยู่ใกล้ๆ และมีดาวฤกษ์มากกว่า แต่ทีมนักดาราศาสตร์คู่แข่งจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ในสหราชอาณาจักร กลับไม่เห็นด้วย
ดังนั้น Simon, Geha และทีมจึงกลับไปที่เคกและทำงานกับ Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph(DEIMOS) ของกล้องเพื่อตรวจสอบว่าดาวเคลื่อนที่เปรียบเทียบกับทางช้างเผือก และกับดาวด้วยกันเองอย่างไร ถ้าดาวฤกษ์ทั้งพันดวงนี้ทั้งหมดเป็นของ Segue 1 จริง โดยที่มีสสารมืดอีกกลุ่มใหญ่ๆ ดาวฤกษ์ก็น่าจะเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกัน Simon กล่าว แต่ข้อมูลของเคกแสดงว่าไม่เป็นเช่นนั้น แทนที่มันจะเคลื่อนด้วยความเร็วคงที่ที่ 209 กิโลเมตรต่อวินาที เทียบกับทางช้างเผือก ดาวบางส่วนของ Segue 1 กำลังเคลื่อนที่ด้วยอัตราที่ช้ากว่าที่ 194 กิโลเมตรต่อวินาที ขณะที่อีกส่วนก็เคลื่อนที่เร็วกว่าที่ 224 กิโลเมตรต่อวินาที นั้นบอกเราว่า Segue 1 จะต้องมีมวลมากกว่านั้นอีกมากเพื่อที่จะเร่งความเร็วดาวให้มีความเร็วอย่างนั้น Geha อธิบาย
มวลที่ต้องการเพื่อเป็นสาเหตุให้เกิดความเร็วที่แตกต่างของดาวฤกษ์ที่เห็นใน Segue 1 คำนวณได้ที่ 6 แสนเท่ามวลดวงอาทิตย์ แต่มีดาวฤกษ์เพียง 1000 ดวงใน Segue 1 และทั้งหมดก็มีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ Simon กล่าว ดังนั้นมวลส่วนต่างที่เหลือจะต้องเป็นสสารมืด
ข่าวน่าตื่นเต้นเท่าๆ กันจาก Segue 1 ก็คือการรวมกลุ่มของดาวฤกษ์รุ่นดึกดำบรรพ์อย่างผิดปกติ หนทางหนึ่งที่จะบอกว่าดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นมานานแค่ไหนก็คือผ่านองค์ประกอบธาตุหนักของมัน ซึ่งจะปรากฎในรายละเอียดการดูดกลืนแสงสเปคตรัม ดาวดึกดำบรรพ์หรือเก่าแก่มากจะมาจากช่วงเวลาที่เอกภพยังมีอายุน้อยและมีดาวขนาดใหญ่เพียงไม่กี่ดวงที่เจริญจนเก่าแก่มากพอที่จะหลอมอะตอมเบาอย่างไฮโดรเจนและฮีเลียม ให้กลายเป็นธาตุหนักขึ้นอย่างเหล็กและออกซิเจน ดังนั้นแล้ว ดาวโบราณจึงก่อตัวขึ้นจากเมฆก๊าซรุ่นแรกๆ ที่มีธาตุหนักอยู่ต่ำ
นักวิจัยสามารถรวบรวมข้อมูลเหล็กจากดาวฤกษ์ 6 ดวงใน Segue 1 ด้วยกล้องเคก II และทีมออสเตรเลียก็สามารถตรวจสอบดาวฤกษ์ของ Segue 1 ดวงที่เจ็ดได้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) และจาก 7 ดวงนั้น มี 3 ดวงที่มีเหล็กน้อยกว่าดวงอาทิตย์ของเราในอัตราส่วนหนึ่งในสองพันห้าร้อยส่วน
Simon กล่าวว่า นี่บอกว่ามันเป็นดาวฤกษ์ที่เก่าแก่ที่สุดและพัฒนาไปน้อยที่สุด การสำรวจหาดาวฤกษ์ดึกดำบรรพ์ในบรรดาดาวฤกษ์หลายพันล้านดวงของทางช้างเผือกให้จำนวนไม่ถึง 30 ดวง Geha กล่าวว่า ใน Segue 1 เราได้พบดาวฤกษ์เป็นสัดส่วน 10% ของจำนวนรวมที่พบในทางช้างเผือกแล้ว สำหรับการศึกษาดาวที่ดึกดำบรรพ์ที่สุดเหล่านี้ กาแลคซีแคระดูเหมือนจะมีความสำคัญอย่างมาก
การยืนยันกลุ่มสสารมืดขนาดใหญ่ใน Segue 1 ได้เน้นถึงความสำคัญของงานวิจัยอื่นที่เกี่ยวข้องกับ Segue 1 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักวิจัยบางคนที่เฝ้าดูมันด้วยกล้องโทรทรรศน์รังสีแกมม่าเฟอร์มี่ ในอวกาศด้วยความหวังที่จะพบสัญญาณจางๆ ของรังสีแกมม่าซึ่งน่าจะถูกสร้าง(โดยทฤษฎี) จากการชนและทำลายของคู่อนุภาคสสารมืด แต่โดยรวมแล้ว กล้องเฟอร์มี่ก็ยังตรวจไม่พบอะไร ซึ่งก็ไม่ใช่เรื่องน่าแปลกใจแต่อย่างใด และไม่ได้หมายความว่าไม่มีสสารมืดอยู่ตรงนั้น Simon กล่าว
เขาอธิบายว่า คำทำนายขณะนี้ก็คือกล้องเฟอร์มี่อาจจะไม่ไวพอที่จะเห็นรังสีแกมม่าจาก Segue 1 ดังนั้นจึงมีความหวังว่าเฟอร์มี่จะตรวจจับอย่างน้อยก็ร่องรอยของการชน การตรวจจับน่าจะเป็นเรื่องพิเศษสุดๆ ผู้คนกำลังพยายามที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับสสารมืดมา 35 ปีและก็ไม่ได้คืบหน้ามากนัก แม้ถ้ามีแสงเรืองสลัวของรังสีแกมม่าตามที่ทำนายไว้ก็น่าจะเป็นการยืนยันที่หนักแน่นมากพอสำหรับการทำนายธรรมชาติของสสารมืด
แต่ในเวลานี้ นักดาราศาสตร์สงสัยว่าจะมีกาแลคซีแห่งอื่นๆ หรือแม้แต่กาแลคซีที่มืดมากกว่านี้ อยู่รอบๆ ทางช้างเผือก รอคอยการค้นพบ เราอยากจะหาวัตถุอย่าง Segue 1 ให้ได้อีก Simon กล่าว
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น