นักวิทย์ฯ เผย สามารถระบุตำแหน่งขอบของทางช้างเผือก กาแล็กซีที่ระบบสุริยะและโลกของเราตั้งอยู่ได้สำเร็จ

หลายคนที่ชื่อชอบเรื่องราวดาราศาสตร์จะรู้ว่าระบบสุริยะและโลกของเราเป็นส่วนหนึ่งของกาแล็กซีทางช้างเผือกโดยปกติเราจะสามารถเห็นรูปทรงและลักษณะของกาแล็กซีที่อยู่รอบๆ ได้ แต่สำหรับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรานั้นถือเป็นเรื่องยาก เนื่องจากโลกของเราตั้งอยู่ภายใน อีกทั้งการระบุขอบของกาแล็กซีก็ยังถือเป็นเรื่องยากยิ่งห่างจากจุดศูนย์กลางออกไป ความหนาแน่นของดวงดาวในกาแล็กซีก็จะลดลงเรื่อยๆ ทำให้การระบุพิกัดขอบของกาแล็กซีทางช้างเผือกนั้นซับซ้อน

แต่ในปัจจุบัน ทีมนักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยมอลตา (University of Malta) ได้ค้นพบวิธีการระบุขอบเขตของกาแล็กซีทางช้างเผือกได้สำเร็จ โดยเผยว่า ขอบของกาแล็กซีนั้นอยู่ห่างประมาณ 11.28 ถึง 12.15 กิโลพาร์เซก หรือประมาณ 40,000 ปีแสงจากจุดศูนย์กลาง (1 ปีแสง - มีระยะทางประมาณ 9.46 ล้านล้านกิโลเมตร) โดยข้อมูลการค้นพบนี้ ได้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy & Astrophysics


ในการค้นพบขอบของกาแล็กซี ทีมนักวิทยาศาสตร์ต้องวิธีวิเคราะห์อายุของดาวฤกษ์ยักษ์มากกว่า 100,000 ดวง และศึกษาข้อมูลที่เกี่ยวกับการวิวัฒนาการของตำแหน่งและอายุของดาวฤกษ์ในกาแล็กซีของเรา จากข้อมูลการสำรวจจากหลายแห่ง เช่น APOGEE-DR17, LAMOST-DR3 และ Gaia

หลังจากทีมนักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์ข้อมูลและพบว่า ความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งและอายุของดาวฤกษ์มีลักษณะเป็นกราฟรูปตัวยู (U - curve) ซึ่ง Y คืออายุ และแกน X คือระยะห่างจากศูนย์กลางของกาแล็กซี โดยดาวฤกษ์ที่มีตำแหน่งใกล้ศูนย์กลางจะมีอายุมากที่สุด และเมื่อมีตำแหน่งห่างจากจุดศูนย์กลางมากขึ้น อายุของดาวฤกษ์ก็จะลดลงเรื่อยๆ จนมาถึงบริเวณที่การก่อกำเนิดดาวฤกษ์หยุดลง ซึ่งจุดสิ้นสุดของบริเวณก่อกำเนิดดาวฤกษ์ของกาแล็กซี บริเวณนี้ได้ถูกระบุว่าเป็น “ขอบของกาแล็กซี”



นักวิทยาศาสตร์ได้เผยข้อมูลเพิ่มเติมอีกว่า บริเวณศูนย์กลางกาแล็กซีมีแก๊สและฝุ่นมากกว่าบริเวณขอบทำให้เกิดการก่อตัวของดาวฤกษ์เร็วกว่า และดาวฤกษ์จึงมีอายุมากกว่า ส่วนบริเวณที่ไกลออกไปจนถึงบริเวณขอบกาแล็กซี แก๊สและฝุ่นกระจายตัวมากกว่า แรงดึงดูดที่นำไปสู่การก่อตัวของดาวฤกษ์จึงเกิดขึ้นช้าลง ดังนั้น ดาวฤกษ์จึงมีอายุน้อยลงเรื่อยๆ เมื่ออยู่ในตำแหน่งห่างออกไปจากจุดศูนย์กลางของกาแล็กซี

และดาวฤกษ์ที่พบบริเวณรอบนอกกาแล็กซีนั้นคือ ดาวฤกษ์อพยพ (Migrant stars) ซึ่งเคยก่อตัวขึ้นในบริเวณด้านในของกาแล็กซี แต่ด้วยแรงโน้มถ่วงจากแขนกังหันของกาแล็กซีได้ผลักดาวฤกษ์ออกมาอยู่ในตำแหน่งขอบ หรือถูกเหวี่ยงออกมาโดยโครงสร้างรูปแท่งบริเวณใจกลาง (Central bar) ดังนั้นบริเวณชั้นในของกาแล็กซีประกอบด้วยดาวฤกษ์ที่มีอายุมาก บริเวณชั้นนอกจึงมีดาวฤกษ์ที่มีอายุมากเช่นกัน


ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้เผยสาเหตุว่าทำไมการก่อกำเนิดดาวฤกษ์จะเริ่มหยุดลงเมื่อมีระยะห่างจากศูนย์กลาง 40,000 ปีแสง งานวิจัยระบุว่ามาจาก 3 ปัจจัยหลัก ได้แก่

1. การเกิดเรโซแนนซ์ (Outer Lindblad Resonance) บริเวณแกนกลางของกาแล็กซี ไปรบกวนและกักขังการไหลของก๊าซทำให้ก๊าซถูกกักไว้อยู่แค่เพียงบริเวณด้านใน

2. การบิดเบี้ยวของระนาบกาแล็กซี(Galactic warp) ทำให้ก๊าซเกิดการกระจายตัวครอบคลุมพื้นที่กว้างขึ้น

3. ก๊าซอาจบางเกินไปจนไม่สามารถเย็นตัวลงและรวมตัวกันเป็นบริเวณก่อกำเนิดดาวฤกษ์ได้

การค้นพบครั้งนี้ ถือได้ว่าเป็นการค้นพบที่สำคัญที่ช่วยให้เราเข้าใจเรื่องราวของทางช้างเผือกได้กว้างขึ้น สามารถระบุอาณาเขตของกาแล็กซีได้อย่างชัดเจนว่าการก่อกำเนิดของดาวฤกษ์ในทางช้างเผือกจะสิ้นสุดลงที่ใด และบริเวณรอบนอกที่แผ่ขยายออกไปนั้นอยู่ที่ใด และยังช่วยจัดประเภทให้ทางช้างเผือกเป็นกาแล็กซีแบบจานชนิด Type - II หรือกาแล็กซีแบบเอกซ์โพเนนเชียล (Exponential Galaxy) กาแล็กซีที่มีความสว่างลดลงเมื่อมีระยะทางห่างจากจุดศูนย์กลาง ซึ่งเป็นลักษณะของกาแล็กซีกังหัน


ข้อมูล - รูปอ้างอิง
- - - - - - - - - - - - - - - - - -  
- universetoday.com (Astronomers Find the Edge of the Milky Way’s Star-Forming Disc)
- sciencealert.com (Astronomers Think They've Finally Found The Edge of The Milky Way)