รู้จักกาแล็กซีแอนโดรเมดาอย่างไร?
กาแล็กซีแอนโดรเมดาหรือที่รู้จักในชื่อ M31 เป็นกาแล็กซี
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบอะไร?
ในการศึกษาสถานที่สำคัญนักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ทำแผนที่เปลือกก๊าซขนาดใหญ่ - รัศมีที่ล้อมรอบกาแลคซีแอนโดรเมดา นักวิทยาศาสตร์รู้สึกประหลาดใจที่พบว่าพลาสมากระจายรัศมีที่บางและแทบมองไม่เห็นนี้ขยายออกไป 1.3 ล้านปีแสงจากกาแลคซี - ประมาณครึ่งทางถึงทางช้างเผือกของเราและ 2 ล้านปีแสงในบางทิศทาง นั่นหมายความว่ารัศมีของ Andromeda กำลังชนเข้ากับรัศมีของกาแลคซีของเราแล้ว
พวกเขายังพบว่ารัศมีมีการแบ่งชั้นโครงสร้างที่มีเปลือกก๊าซหลักสองตัวซ้อนกันและแยกจากกัน นี่คือการศึกษารัศมีรอบดาราจักรที่ครอบคลุมที่สุด ยิ่งรัศมีของ Andromeda ที่สังเกตเห็นอยู่ใกล้มากเท่าไหร่เราก็จะเข้าใจโครงสร้างของมันได้ดีขึ้นเท่านั้น
ภาพประกอบนี้แสดงรัศมีก๊าซกาแล็กซีแอนโดรเมดา หากมองด้วยตาเปล่าได้ เมื่ออยู่ห่างออกไป 2.5 ล้านปีแสง ดาราจักรกังหันแอนโดรเมดาอันยิ่งใหญ่ก็อยู่ใกล้เรามากจนปรากฏเป็นแถบแสงรูปซิการ์สูงบนท้องฟ้าในฤดูใบไม้ร่วง หากมองเห็นรัศมีก๊าซด้วยตาเปล่า มันจะกว้างประมาณสามเท่าของดาวหมีใหญ่ ซึ่งถือเป็นจุดที่ใหญ่ที่สุดในท้องฟ้ายามค่ำคืน
เครดิตรูปภาพและลิขสิทธิ์: NASA, ESA, J. DePascuel & E. Wheatley (STScI) & Z. Levy (ภาพพื้นหลัง)
“ ทำความเข้าใจกับรัศมีก๊าซขนาดใหญ่ที่อยู่รอบ ๆกาแลคซีมีความสำคัญอย่างยิ่ง '' ผู้ร่วมวิจัยซาแมนธาเบเร็กจากมหาวิทยาลัยเยลในนิวเฮเวนคอนเนตทิคัตอธิบาย “ แหล่งกักเก็บก๊าซนี้มีเชื้อเพลิงสำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์ในกาแลคซีในอนาคตเช่นเดียวกับสิ่งที่หลงเหลือจากเหตุการณ์ต่างๆเช่นซูเปอร์โนวา มันเต็มไปด้วยเบาะแสเกี่ยวกับวิวัฒนาการของกาแลคซีในอดีตและอนาคตและในที่สุดเราก็สามารถศึกษารายละเอียดทั้งหมดเกี่ยวกับกาแลคซีเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเราได้ "
“ เราพบว่าเปลือกชั้นในนิโคลัสเลห์เนอร์ผู้นำการศึกษาจากมหาวิทยาลัยนอทเทรอดามในอินเดียนาอธิบายว่าครอบคลุมประมาณครึ่งล้านปีแสงมีความซับซ้อนและมีพลวัตมากขึ้น - เปลือกนอกเรียบและร้อนกว่า ความแตกต่างนี้น่าจะเป็นผลมาจากผลกระทบของกิจกรรมซูเปอร์โนวาในดิสก์ของกาแลคซีซึ่งส่งผลโดยตรงต่อรัศมีภายในมากกว่า "
สัญญาณของกิจกรรมนี้คือการค้นพบทีมของธาตุหนักจำนวนมากในรัศมีก๊าซแอนโดรเมดา องค์ประกอบที่หนักกว่าถูกเตรียมไว้ในบาดาลของดวงดาวแล้วพุ่งออกสู่อวกาศ - บางครั้งก็รุนแรงเมื่อดาวฤกษ์ตาย จากนั้นรัศมีจะถูกปนเปื้อนด้วยสารนี้จากการระเบิดของดาวฤกษ์
โครงการ AMIGA และการค้นหาควาซาร์
เป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมชื่อ Project AMIGA(แผนที่การดูดซับก๊าซไอออไนซ์ในแอนโดรเมดา) การศึกษาได้ตรวจสอบแสงของควาซาร์ 43 อัน ซึ่งเป็นแกนกลางสุกใสที่อยู่ห่างไกลมากของกาแลคซีกัมมันต์ที่มีพลังซึ่งขับเคลื่อนโดยหลุมดำ ซึ่งอยู่ไกลจากแอนโดรเมดา ควาซาร์เป็นหนึ่งในวัตถุจักรวาลที่สว่างที่สุดในจักรวาล ซึ่งเป็นตัวแทนของนิวเคลียสของกาแลคซีที่อยู่ไกลจากแอนโดรเมดา ควาซาร์กระจัดกระจายอยู่ด้านหลังรัศมี "ส่องสว่าง" ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษารายละเอียดในพื้นที่เหล่านี้ได้
มองผ่านรัศมีที่แสงของควาซาร์ทีมสังเกตว่าแสงนี้ถูกดูดซับโดยรัศมีอันโดรเมดาอย่างไรและการดูดซึมนี้แตกต่างกันอย่างไรในภูมิภาคต่างๆ รัศมีขนาดใหญ่ของแอนโดรเมดาทำจากก๊าซที่เป็นอันตรายและแตกตัวเป็นไอออนที่หายากมากซึ่งไม่ปล่อยรังสีที่ตรวจจับได้ง่าย ดังนั้นการติดตามการดูดกลืนแสงจากแหล่งกำเนิดพื้นหลังจึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตรวจสอบวัสดุนี้
ภาพประกอบนี้แสดงตำแหน่ง 43ควาซาร์ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ใช้ในการศึกษารัศมีก๊าซแอนโดรเมดา ควาซาร์เหล่านี้ซึ่งเป็นนิวเคลียสที่ห่างไกลและยอดเยี่ยมของกาแลคซีแอคทีฟที่เลี้ยงโดยหลุมดำ - กระจัดกระจายไปไกลเกินรัศมีทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสำรวจพื้นที่ต่างๆได้ เมื่อมองผ่านรัศมีขนาดใหญ่ที่แสงของควาซาร์ทีมงานได้สังเกตว่าแสงนี้ถูกดูดซับโดยรัศมีอย่างไรและการดูดซับนี้แตกต่างกันอย่างไรในภูมิภาคต่างๆ โดยการติดตามการดูดกลืนแสงจากควาซาร์พื้นหลังนักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบวัสดุรัศมีได้
แหล่งที่มา: NASA, ESA และ E. Wheatley (STScI)
นักวิจัยคว้าโอกาสพิเศษHubble Space-Origin Spectrograph (COS) เพื่อศึกษาแสงอัลตราไวโอเลตจากควาซาร์ แสงอัลตราไวโอเลตถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศของโลกทำให้ไม่สามารถสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน ทีมงานใช้ COS เพื่อตรวจจับก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออนจากคาร์บอนซิลิคอนและออกซิเจน อะตอมจะแตกตัวเป็นไอออนเมื่อการแผ่รังสีแถบอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้น
ก่อนหน้านี้มีการศึกษารัศมีของ Andromeda อย่างไรและทำไมจึงยากมาก
ก่อนหน้านี้รัศมีของ Andromeda ถูกทีมสอบสวนแล้วเลนเนอร์. ในปี 2015 พวกเขาค้นพบว่ารัศมีของ Andromeda มีขนาดใหญ่และใหญ่มาก แต่นักวิทยาศาสตร์มีความซับซ้อนเล็กน้อย ตอนนี้ได้รับการแมปในรายละเอียดที่มากขึ้นส่งผลให้กำหนดขนาดและมวลได้แม่นยำยิ่งขึ้น
ก่อนหน้านี้ มีข้อมูลน้อยมาก - มีเพียงหกควาซาร์เท่านั้น - ภายใน 1 ล้านปีแสงของกาแลคซี ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์มีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบริเวณด้านในของรัศมีของแอนโดรเมดาแล้ว
เนื่องจากเราอาศัยอยู่ในทางช้างเผือกนักวิทยาศาสตร์ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะตีความลายเซ็นรัศมีของดาราจักรของเราเอง อย่างไรก็ตามพวกเขาเชื่อว่ารัศมีของแอนโดรเมดาและทางช้างเผือกน่าจะคล้ายกันมากเนื่องจากกาแลคซีทั้งสองมีความคล้ายคลึงกันมากเช่นกัน กาแลคซีทั้งสองอยู่บนเส้นทางการชนกันและจะรวมตัวกันเป็นดาราจักรทรงรีขนาดยักษ์ในเวลาประมาณ 4 พันล้านปี
นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบรัศมีของก๊าซในระยะไกลมากขึ้นกาแลคซี แต่กาแลคซีเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่าบนท้องฟ้ามากซึ่งหมายความว่าจำนวนควาซาร์พื้นหลังที่สว่างเพียงพอที่จะสำรวจรัศมีของมันมักจะมีเพียงหนึ่งเดียวต่อกาแลคซี ดังนั้นข้อมูลเชิงพื้นที่จึงสูญหายไปเป็นหลัก เนื่องจากอยู่ใกล้กับโลกรัศมีของก๊าซแอนโดรเมดาจึงปรากฏขึ้นบนท้องฟ้าทำให้สามารถเก็บตัวอย่างได้มากขึ้น
ทำไมการเรียน Andromeda จึงมีความสำคัญ?
การทดลองเพื่อค้นหาและศึกษาควาซาร์สำหรับแอนโดรเมดามีความโดดเด่นอย่างแท้จริงเพราะมีเพียงกาแลคซีนี้เท่านั้นที่เรามีข้อมูลเกี่ยวกับรัศมีของมันไม่เพียง แต่ตามแนวสายตาหนึ่งหรือสองเส้นเท่านั้น แต่ยังมีมากกว่า 40 เส้นด้วยนี่เป็นแนวทางใหม่ในการพรรณนาความซับซ้อนทั้งหมดของรัศมีกาแลคซีที่อยู่นอกเหนือจาก ทางช้างเผือก.
อันที่จริงแอนโดรเมดาเป็นดาราจักรเดียวในจักรวาลที่การทดลองนี้สามารถทำได้ในปัจจุบันและเฉพาะกับ "ฮับเบิล" ด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ไวต่อรังสีอัลตราไวโอเลตในอนาคตนักวิทยาศาสตร์จะสามารถทำการทดลองประเภทนี้ได้อย่างสม่ำเสมอนอกกาแลคซีประมาณ 30 แห่งใน Local Group
“ ด้วยวิธีนี้โครงการ AMIGA ยังทำให้เรามองเห็นอนาคตได้อีกด้วย” Lehner กล่าวสรุป
วิธีสังเกต Andromeda และตอนนี้มีการศึกษาอย่างไร?
M31 อยู่ในกลุ่มดาวอันโดรเมดาและดีที่สุดสังเกตในเดือนพฤศจิกายน กาแล็กซีมีขนาดที่ชัดเจนเท่ากับ 3.1 ดังนั้นจึงสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าแม้ในบริเวณที่มีมลภาวะทางแสงปานกลาง เนื่องจากนี่เป็นรายละเอียดที่สังเกตเห็นได้ง่ายมากในท้องฟ้ายามค่ำคืนจึงไม่สามารถบอกได้ว่าใครเป็นผู้ค้นพบดาราจักรแอนโดรเมดา อย่างไรก็ตามหนังสือ 964 ดาวคงที่โดยนักดาราศาสตร์ชาวเปอร์เซียอับอาร์ - เราะห์มานอัล - ซูฟีมีรายงานแรกที่ทราบเกี่ยวกับวัตถุนี้
ภาพ: Stellarium
แผนภูมิดาวสำหรับ M31 นี้เป็นมุมมองจากละติจูดตอนกลาง - เหนือของเดือนและเวลาที่กำหนด
ผู้เขียน: NASA, ESA, J.Dalcanton, B.F. Williams และ L. S.Johnson (University of Washington), PHAT และ R.Gendler
และนี่คือภาพของวิชาเอกที่ใกล้ที่สุดของเราดาราจักรเพื่อนบ้านอย่าง M31 ประกอบด้วยภาพถ่าย 7,398 ภาพที่ถ่ายจากการวางแนวของกล้องโทรทรรศน์ 411 ตำแหน่ง และเป็นภาพโมเสคที่ใหญ่ที่สุดของฮับเบิลจนถึงปัจจุบัน พิกเซล 1.5 พันล้านพิกเซลในภาพโมเสกแสดงดาวมากกว่า 100 ล้านดวงและกระจุกดาวนับพันที่ฝังอยู่ในส่วนหนึ่งของจานแพนเค้ก M31 หรือที่เรียกว่ากาแล็กซีแอนโดรเมดา แม้ว่ากาแลคซีจะอยู่ห่างออกไปมากกว่า 2 ล้านปีแสง แต่ฮับเบิลก็มีพลังมากพอที่จะแยกดาวฤกษ์แต่ละดวงในบริเวณดิสก์ 61,000 ปีแสงนี้ มันเหมือนกับการถ่ายภาพชายหาดและแยกแยะเม็ดทรายแต่ละเม็ด
ฮับเบิลติดตามดวงดาวที่มีอยู่อย่างหนาแน่นยื่นออกมาจากศูนย์กลางด้านในของกาแลคซี (ซ้าย) ออกมาจากกระพุ้งกาแลคซีกลางนี้ภาพพาโนรามาทอดยาวผ่านริ้วของดวงดาวและฝุ่นไปยังดิสก์ด้านนอกที่บางกว่า ดาวฤกษ์สีเหลืองที่เย็นกว่าครองใจกลางกาแลคซีที่มุมล่างซ้าย ลักษณะวงแหวนสีน้ำเงินซึ่งทอดยาวจากด้านซ้ายบนไปยังด้านขวาล่างเป็นแขนเกลียวที่มีกลุ่มดาวสีฟ้าอ่อนและบริเวณที่ก่อตัวเป็นรูปดาวจำนวนมาก เงาสีเข้มติดตามโครงสร้างฝุ่นที่ซับซ้อน
ที่มา: NASA, ESA, B.Williams และ J.Dalcanton (University of Washington, Seattle)
ภาพนี้ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลครอบคลุมช่วง 7,900 ปีแสง และแสดงให้เห็นพื้นที่ตอนกลางที่มีประชากรหนาแน่นของ M31 พื้นที่สว่างทางด้านขวาของศูนย์กลางคือกลุ่มดาวฤกษ์ที่อยู่รอบหลุมดำของกาแลคซี จุดสีน้ำเงินที่กระจัดกระจายไปทั่วภาพคือดาวฤกษ์สีน้ำเงินพิเศษที่หลุดร่อนชั้นนอกของพวกมันออกไป เผยให้เห็นแกนกลางที่ร้อนจัดของพวกมัน
อ่านยัง
ดูว่า Proxima b อาจมีลักษณะอย่างไร นี่คือดาวเคราะห์ดวงที่ใกล้เราที่สุด
อุปกรณ์ถูกสร้างขึ้นเพื่อกรอกเอกสารใน MFC อย่างอิสระในไม่กี่วินาที
อาการของ coronavirus ในเด็ก สิ่งที่คุณควรใส่ใจกับ