นักวิทยาศาสตร์ใช้ดาราจักรเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศ

เครื่องมือใหม่ที่ไม่เหมือนใครรวมกับกล้องโทรทรรศน์อันทรงพลังและความช่วยเหลือเล็กน้อยจากธรรมชาติทำให้นักวิจัยได้มองเข้าไปในเรือนเพาะชำกาแล็กซีที่เป็นหัวใจของเอกภพอายุน้อย หลังจากเกิดบิ๊กแบงเมื่อประมาณ 13,8 พันล้านปีก่อน เอกภพในยุคแรกเริ่มเต็มไปด้วยกลุ่มกาซที่เป็นกลางซึ่งกระจายตัวอยู่จำนวนมาก ซึ่งเรียกว่าระบบไลแมน-อัลฟา หรือ DLA ที่สลายตัว DLA เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นสถานรับเลี้ยงเด็กของกาแล็กซี เนื่องจากก๊าซที่อยู่ภายในจะควบแน่นอย่างช้าๆ ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงในการก่อตัวของดาวฤกษ์และกาแล็กซี สามารถสังเกตเห็นได้แม้ในปัจจุบัน แต่ก็ไม่ง่ายนัก "เมฆ DLA เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่ากาแลคซีก่อตัวขึ้นในเอกภพได้อย่างไร แต่มักจะสังเกตได้ยากเพราะเมฆกระจายตัวมากเกินไปและไม่เปล่งแสง" นักวิทยาศาสตร์ ได้แก่ รองมอน บอร์โดลอย รองศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์แห่งนอร์ทแคโรไลนา กล่าว มหาวิทยาลัยแห่งรัฐและงานวิจัยของผู้เขียน.

ปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ใช้ควาซาร์ ซึ่งเป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่เปล่งแสงออกมา เป็น "แบ็คไลท์" เพื่อตรวจจับเมฆ DLA และแม้ว่าวิธีนี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุตำแหน่งของ DLA ได้ แต่แสงจากควาซาร์ก็ทำหน้าที่เหมือนไม้เสียบเล็กๆ ผ่านก้อนเมฆขนาดใหญ่ ทำให้ความพยายามในการวัดขนาดและมวลโดยรวมของพวกมันซับซ้อนขึ้น

นักวิจัยใช้กาแลคซีเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเพื่อศึกษาเอกภพอายุน้อย

Ale Bordoloy และ John O'Meara หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของหอดูดาว U.M. Keka ในเมืองคามูเอล รัฐฮาวาย พบวิธีแก้ปัญหานี้โดยใช้กาแลคซีเลนส์แรงโน้มถ่วงและอินทิกรัลฟิลด์สเปกโทรสโกปีเพื่อสังเกต DLA สองแห่งและกาแลคซีภายในดาราจักรที่ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 11 พันล้านปีก่อน ไม่นานหลังจากบิกแบง

"ดาราจักรเลนส์โน้มถ่วงเป็นดาราจักรที่มีลักษณะยาวและสว่าง" บอร์โดลอยกล่าว "นี่เป็นเพราะมีโครงสร้างขนาดใหญ่ที่มีแรงโน้มถ่วงอยู่ด้านหน้ากาแลคซีซึ่งบิดเบือนแสงที่มาจากมันขณะที่มันเคลื่อนที่เข้าหาเรา เป็นผลให้เรากำลังดูวัตถุในเวอร์ชันขยาย - มันเหมือนกับการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ซูมเข้าและทำให้เรามองเห็นภาพได้ดีขึ้น"

ข้อดีของสิ่งนี้คือสองเท่า ประการแรก วัตถุพื้นหลังจะยาวขึ้นด้วยท้องฟ้าและสว่าง ดังนั้นจึงง่ายต่อการจับค่าสเปกตรัมจากส่วนต่างๆ ของวัตถุ ประการที่สอง เนื่องจากการใช้เลนส์ขยายวัตถุ จึงสามารถตรวจสอบชิ้นส่วนขนาดเล็กมากได้ ตัวอย่างเช่น หากวัตถุมีขนาด XNUMX ปีแสง เราสามารถศึกษาชิ้นส่วนเล็กๆ ด้วยความแม่นยำสูงมาก

การอ่านสเปกตรัมช่วยให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สามารถ "เห็น" องค์ประกอบของห้วงอวกาศที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เช่น DLA ที่เป็นก๊าซกระจายและดาราจักรที่มีศักยภาพภายในพวกมัน โดยปกติแล้ว การรวบรวมหลักฐานเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานและต้องใช้ความอุตสาหะ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้แก้ปัญหานี้ด้วยการทำอินทิกรัลสเปกโทรสโกปีโดยใช้ Keck Cosmic Web Imager

นักวิทยาศาสตร์ใช้กาแล็กซีเป็นกล้องโทรทรรศน์เพื่อศึกษาเอกภพยุคแรก

Integral field spectroscopy ช่วยให้นักวิจัยได้รับสเปกตรัมที่ทุก ๆ พิกเซลในพื้นที่ของท้องฟ้าที่เล็งไว้ ทำให้สเปกโทรสโกปีของวัตถุขยายบนท้องฟ้ามีประสิทธิภาพมาก นวัตกรรมนี้ เมื่อรวมกับดาราจักรเลนส์แรงโน้มถ่วงที่ยืดออกและสว่าง ทำให้ทีมงานสามารถทำแผนที่ก๊าซกระจายของ DLA ทั่วท้องฟ้าด้วยความแม่นยำสูง ด้วยวิธีการนี้ นักวิจัยสามารถกำหนดขนาดของ DLA ทั้งสองได้ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงดาราจักรที่มีโฮสต์ด้วย

"ฉันเฝ้ารอการรวมกันนี้มาเกือบตลอดอาชีพการงานของฉัน กล้องโทรทรรศน์และเครื่องมือที่ทรงพลังพอ และธรรมชาติยังให้โชคเล็กน้อยแก่เราที่จะศึกษา DLA สองตัวในรูปแบบใหม่" นักวิทยาศาสตร์กล่าว "เป็นเรื่องดีที่ได้เห็นการนำวิทยาศาสตร์ไปใช้จริง"

อย่างไรก็ตาม DLA มีขนาดใหญ่มาก ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 17,4 กิโลพาร์เซก พวกมันมีขนาดมากกว่าสองในสามของกาแล็กซีทางช้างเผือกในปัจจุบัน สำหรับการเปรียบเทียบ เมื่อ 13 พันล้านปีก่อน เส้นผ่านศูนย์กลางของดาราจักรทั่วไปน้อยกว่า 5 กิโลพาร์เซก พาร์เซกมีขนาด 3,26 ปีแสง และหนึ่งกิโลพาร์เซกเท่ากับ 1000 พาร์เซก ดังนั้นแสงจึงใช้เวลาประมาณ 56 ปีในการเดินทางผ่าน DLA แต่ละแห่ง

คุณสามารถช่วยยูเครนต่อสู้กับผู้รุกรานรัสเซีย วิธีที่ดีที่สุดคือบริจาคเงินให้กับกองทัพยูเครนผ่าน เซฟไลฟ์ หรือทางเพจอย่างเป็นทางการ NBU.

อ่าน:

Dzhereloกายภาพ

ปิ๊ดปิซาติเซียน

0 ความคิดเห็น

บทวิจารณ์แบบฝัง

ดูความคิดเห็นทั้งหมด

บทความอื่นๆ

นักวิทยาศาสตร์ใช้กาแล็กซีเป็นกล้องโทรทรรศน์เพื่อศึกษาเอกภพยุคแรก

ความเห็นล่าสุด