หลายคนคิดว่านอกจากวัตถุท้องฟ้าขนาดใหญ่ เช่น ดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์น้อยแล้ว พื้นที่รอบนอกยังว่างเปล่า แต่ในความเป็นจริง ช่องว่างระหว่างระบบดาวภายในดาราจักรเต็มไปด้วยสิ่งที่เรียกว่าตัวกลางระหว่างดาว และภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ดาวดวงใหม่จะก่อตัวขึ้นจากสสารนี้
“การใช้กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ เป็นไปได้ที่จะสร้างแผนที่ที่น่าทึ่งของกาแลคซีใกล้เคียงด้วยความละเอียดสูงมาก ซึ่งให้ภาพที่มีรายละเอียดอันน่าทึ่งของสื่อระหว่างดวงดาว” นักวิทยาศาสตร์กล่าว
แม้ว่า เวบบ์ สามารถมองเห็นกาแลคซีที่อยู่ไกลมาก ซึ่งทีมนักวิทยาศาสตร์ศึกษาในการศึกษาครั้งใหม่นี้อยู่ใกล้กันมาก ห่างออกไปประมาณ 30 ล้านปีแสง รวมทั้งกาแล็กซีแฟนธ่อม (หรือที่รู้จักในชื่อ M74 หรือ NGC 628) โดยรวมแล้ว มีการศึกษาข้อมูลจากกาแลคซี 19 แห่ง นักวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบเฉพาะของสื่อระหว่างดวงดาวที่เรียกว่าโพลีอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs)
เมื่อ PAHs ขนาดเล็กดูดซับโฟตอนจากดาวฤกษ์ พวกมันสั่นสะเทือนและสร้างเอฟเฟกต์การแผ่รังสีที่สามารถตรวจพบได้ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าช่วงกลางอินฟราเรด สิ่งนี้มักไม่เกิดขึ้นกับฝุ่นเม็ดใหญ่ คุณสมบัติการสั่นสะเทือนของ PAHs ช่วยให้นักวิจัยสามารถสังเกตลักษณะสำคัญหลายประการ รวมถึงขนาด การเกิดไอออนไนซ์ และโครงสร้าง
"กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ศึกษาวัตถุในช่วงอินฟราเรดกลาง และฉันใช้สิ่งนี้ในวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของฉัน "หลังจากที่สปิตเซอร์ปลดประจำการ เราไม่สามารถเข้าถึงสเปกตรัมอินฟราเรดกลางได้จนกระทั่งกล้องโทรทรรศน์เจมส์ เว็บบ์เข้ามา" ผู้เขียนนำของการศึกษา รองศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ Karin Sandstrom กล่าว - กระจกสปิตเซอร์สูง 0,8 ม. กระจกเว็บบ์สูง 6,5 ม. นี่คือกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่พร้อมเครื่องมือที่น่าทึ่ง
แม้ว่า PAHs จะไม่ได้เป็นสัดส่วนที่มากของก๊าซทั้งหมดในตัวกลางระหว่างดวงดาวโดยมวล แต่ก็มีความสำคัญเนื่องจากพวกมันแตกตัวเป็นไอออนได้ง่าย ซึ่งสามารถนำไปสู่การเกิดโฟโตอิเล็กตรอนได้แล้ว ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับ PAHs จะนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับฟิสิกส์ของสื่อระหว่างดวงดาวและการทำงานของสิ่งต่างๆ ในนั้น นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หวังว่าเว็บบ์จะให้ข้อมูลเชิงลึกว่าโพลีอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนก่อตัว เปลี่ยนแปลง และแตกตัวอย่างไร
เนื่องจากมีการกระจายไปทั่วสื่อระหว่างดวงดาว PAHs ช่วยให้นักวิจัยสามารถมองเห็นทุกสิ่งรอบตัวได้ ตัวอย่างเช่น แผนที่ก่อนหน้านี้ทำด้วยกล้องโทรทรรศน์ สปิตเซอร์มีรายละเอียดน้อยกว่าหลายเท่า Webb ให้ภาพที่คมชัดกว่ามาก
โปรแกรมนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ พัง (ฟิสิกส์ที่ความละเอียดเชิงมุมสูงในดาราจักรใกล้เคียง) ซึ่งศึกษาการก่อตัวของดาวฤกษ์และสื่อระหว่างดวงดาวโดยใช้ภาพจาก Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array และ Very Large Telescope อย่างไรก็ตาม เมฆหนาทึบที่ก่อตัวดาวฤกษ์มีฝุ่นจำนวนมาก และยากที่แสงจะส่องผ่านเข้าไปข้างในได้ ดังนั้นสเปกตรัมอินฟราเรดกลางจึงช่วยให้นักวิจัยได้ภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้น
Karin Sundström กล่าวว่า "ตอนนี้เราสามารถทำแผนที่ของสิ่งต่างๆ ได้ทุกประเภท รวมถึงโครงสร้างของก๊าซที่ฟุ้งกระจาย ซึ่งจะต้องมีความหนาแน่นมากขึ้นและมีโมเลกุลมากขึ้น จึงจะเกิดการก่อตัวของดาวได้" Karin Sundström กล่าว - เรายังสามารถแมปก๊าซรอบดาวที่เพิ่งก่อตัวซึ่งมีผลกระทบมากมาย เช่น จากการระเบิดของซุปเปอร์โนวา เราสามารถเห็นวัฏจักรทั้งหมดของสื่อระหว่างดวงดาวได้อย่างละเอียด นี่คือพื้นฐานของวิธีการ กาแล็กซี่ ก่อตัวเป็นดวงดาว"
ที่น่าสนใจเช่นกัน: