xs
xsm
sm
md
lg

สดร.เผยค้นพบหย่อมการก่อตัวกระจุกกาแล็กซีที่อยู่ไกลที่สุด

เผยแพร่:   ปรับปรุง:   โดย: ผู้จัดการออนไลน์



เพจสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ โพสต์ระบุว่า นักวิจัย NARIT ร่วมทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติ ค้นพบหย่อมการก่อตัวของหนึ่งในกระจุกกาแล็กซีที่อยู่ไกลที่สุด จำนวน 45 กาแล็กซี ซึ่งมีการเลื่อนไปทางแดงขนาด 6.5 (z = 6.5) หรือไกลออกไปถึง 12,600 ล้านปีแสง เป็นกระจุกกาแล็กซีที่อยู่ระหว่างการพัฒนาเพื่อจะกลายไปเป็นกระจุกกาแล็กซีมวลยิ่งยวด เช่นเดียวกับกระจุกกาแล็กซีโคมา (Coma Cluster) กระจุกกาแล็กซีชื่อดังที่ประกอบไปด้วยดาวฤกษ์และกาแล็กซีจำนวนมาก และมีมวลรวมถึงกว่า 1,000 ล้านล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์

หย่อมการก่อตัวของกระจุกกาแล็กซี นับเป็นแหล่งกำเนิดโครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพ และเสมือนกับเป็นห้องทดลองขนาดยักษ์ทางเอกภพวิทยาที่นักดาราศาสตร์ใช้ศึกษาการกำเนิด เติบโต และวิวัฒนาการของกาแล็กซี ซึ่งจะช่วยให้เราเข้าใจถึงกลไกการกำเนิดกระจุกกาแล็กซีที่จะนำไปสู่การกำเนิดกาแล็กซีเช่นเดียวกับกาแล็กซีทางช้างเผือกที่เราอาศัยอยู่

เนื่องจากแสงมีความเร็วในการเดินทางผ่านห้วงอวกาศที่จำกัด การสังเกตการณ์แสงจากการก่อตัวของกาแล็กซีที่อยู่ห่างออกไป จึงเปรียบได้กับการมองย้อนกลับไปสังเกตเหตุการณ์ในอดีต สำหรับแสงที่ปล่อยออกมาจากกาแล็กซีที่มีการเลื่อนทางแดงออกไปมากกว่า 6 นั้น เปรียบได้กับการมองย้อนกลับไปในอดีตเมื่อ 12,600 ล้านปีที่แล้ว ในช่วงที่ดาวฤกษ์รุ่นแรกเริ่มกำเนิดขึ้น นับเป็นการมองย้อนกลับไปในอดีตได้ไกลที่สุดเท่าที่กล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์ทางทัศนศาสตร์บนพื้นโลก สามารถสังเกตการณ์ได้ในปัจจุบัน

งานวิจัยนี้ ศึกษาการก่อตัวของกระจุกกาแล็กซีจากการเปล่งแสงไลมานแอลฟา ที่เกิดโดยแก๊สไฮโดรเจนร้อนจัดจากพลังงานของดาวเกิดใหม่ในปริมาณมาก โดยใช้การสำรวจเชิงภาพใน 3 ช่วงอินฟาเรดระยะใกล้ (ที่ความยาวคลื่น 883, 913 และ 941 นาโนเมตร) จากกล้องโทรทรรศน์ GTC (Gran Telescopio Canarias) ประเทศสเปน ทำให้ค้นพบวัตถุเปล่งแสงไลมานแอลฟา (Lyman Alpha Emitters: LAEs) จำนวน 45 กาแล็กซี แวดล้อม LAEs มวลมาก 2 ดวง และได้รับการยืนยันด้วยสเปกตรัม ทำให้ได้ความเร็วในเชิงรัศมีที่แม่นยำจนสามารถระบุความหนาแน่นมวลสาร ความเกาะยึดด้วยแรงโน้มถ่วง และสามารถคาดการณ์เส้นทางวิวัฒนาการของกาแล็กซี ซึ่งเป็นหลักฐานสำคัญที่บ่งบอกว่าหย่อมการก่อตัวนี้จะพัฒนาไปเป็นกระจุกกาแล็กซีมวลยิ่งยวดได้

จากการค้นพบเหล่ากาแล็กซีในปริมาตรสำรวจนี้ พบว่ามีความหนาแน่นเชิงจำนวน และมวลมากกว่า 3 เท่าความหนาแน่นเฉลี่ยของเอกภพ ณ ขณะนั้น ทำให้บริเวณนี้เป็นหนึ่งในหย่อมการก่อตัวของกระจุกกาแล็กซีที่เก่าแก่ที่สุด (ไกลที่สุด) เท่าที่มีการค้นพบมา และมีมวลรวมกว่า 100 ล้านล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ โดยเฉพาะแกนกลางที่เป็นจุดเริ่มต้นของการก่อกำเนิดกระจุกกาแล็กซีนั้นมีขนาด 10 ล้านล้านเท่าของมวลดวงอาทิย์ แสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของกระจุกกาแล็กซีโดยทั่วไปนั้น คาดว่าจะเริ่มจากการเกิดแกนกลางขนาดเล็ก จากนั้นจึงรวบรวมมวลสารโดยรอบให้เข้าสู่แกนกลาง และขยายตัวออกเรื่อยๆ ซึ่งบริเวณนี้จะสามารถพัฒนาไปเป็นกระจุกกาแล็กซีมวลยิ่งยวดอย่างเช่น กระจุกกาแล็กซีโคมา (Coma Cluster) ขนาด 1,000 ล้านล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ได้ เมื่อเข้าสู่เอกภพในยุคปัจจุบันนั่นเอง

งานวิจัยเรื่องนี้ได้รับรางวัลวิทยานิพนธ์ ระดับดี สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ รางวัลการวิจัยแห่งชาติ ประจำปี 2566 จากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ และได้รับพระราชทานเกียรติบัตรรางวัลจากสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ในงานวันนักประดิษฐ์ ประจำปี 2566 เมื่อวันที่ 4 กุมภาพันธ์ 2566 ที่ผ่านมา