เมื่อไม่นานมานี้ นักดาราศาสตร์ต้องเผชิญกับความลึกลับ จันทราพบแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์เจ็ดแหล่งที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในแสงที่ตามองเห็น โดยปกติแล้ว เมื่อนักดาราศาสตร์ตรวจพบรังสีเอกซ์ที่รุนแรงเช่นนี้ แหล่งกำเนิดคือวังวนของสสารที่หมุนวนเป็นหลุมดำมวลมหาศาล อย่างไรก็ตาม หลุมดำมวลมหาศาลอยู่ที่ใจกลางกาแลคซี ซึ่งดาวฤกษ์สร้างแสงอุลตราไวโอเลตที่มองเห็นได้จำนวนมาก
“เราควรเห็นกาแล็กซีเชิงแสงในภาพฮับเบิลของเรา . . แต่เราไม่เห็นอะไรเลย”
Anton Koekemoer จาก STScI กล่าว ซึ่งจะอธิบายการศึกษาของทีมของเขาในAstrophysical Journal ที่กำลังจะมีขึ้น ซึ่งอุทิศให้กับการค้นพบก่อนหน้านี้จากการสำรวจของ GOODS
คำอธิบายประการหนึ่งคือรังสีเอกซ์ที่จันทราบันทึกไว้นั้นมาจากหลุมดำมวลมหาศาลที่ห่างไกลที่สุดเท่าที่รู้จักในเอกภพ ซึ่งสืบมาจากเวลาที่เอกภพอาจมีอายุเพียงประมาณ 600 ล้านปี หรือเพียง 7 เปอร์เซ็นต์ของอายุปัจจุบัน ในกรณีนั้น ฮับเบิลจะตรวจไม่พบกาแลคซีระยะไกลซึ่งเป็นที่อยู่ของหลุมดำ เพราะการขยายตัวของเอกภพจะทำให้แสงอัลตราไวโอเลตและแสงที่ตามองเห็นทั้งหมดของกาแลคซีเปลี่ยนไปเป็นความยาวคลื่นที่แดงกว่าที่กล้องโทรทรรศน์จะบันทึกได้ หลุมดำมวลมหาศาลโบราณดังกล่าวเป็นที่สนใจอย่างมากเนื่องจากหลักฐานล่าสุดบ่งชี้ว่าพวกมันเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการเติบโตของกาแลคซีที่พวกมันอาศัยอยู่ (SN: 4/5/03, p. 214: Cosmic Blowout: หลุมดำพ่นออกมามาก ตามที่บริโภค )
อย่างไรก็ตาม อาจมีคำอธิบายที่ธรรมดากว่านี้สำหรับผลการตรวจเอ็กซ์เรย์ Koekemoer เตือน แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อาจเป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ใกล้โลกมาก แต่กาแลคซีแม่ของดาราจักรขนาดเล็กถูกปกคลุมไปด้วยฝุ่นจำนวนมากจนมองไม่เห็นด้วยแสงที่ตามองเห็น ถ้าเป็นเช่นนั้น การคำนวณแสดงว่าดาราจักรเหล่านี้จะต้องมีฝุ่นมากกว่ากลุ่มดาราจักรอื่นๆ ที่รู้จัก ในความเป็นจริง ฝุ่นจะต้องหนามากจนไม่น่าเชื่อว่านักดาราศาสตร์บางคนชอบคำอธิบายแรก
นักวิทยาศาสตร์อาจมีคำตอบสำหรับปริศนานี้ในไม่ช้า
“ขั้นตอนต่อไปคือการดูว่า Space Infrared Telescope Facility สามารถบอกอะไรเราได้บ้างเกี่ยวกับวัตถุเหล่านี้” Koekemoer กล่าว หากแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์มาจากกาแลคซีระยะไกล แสงดาวที่มองเห็นได้ซึ่งกาแลคซีเหล่านี้แผ่ออกมาจะถูกเลื่อนไปที่มิดอินฟาเรด ซึ่งเป็นช่วงความยาวคลื่นที่กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดใหม่มีความไวพอดี ในทางกลับกัน หากกาแลคซีอยู่ใกล้ ๆ ฝุ่นที่มีอยู่มากมายจะแผ่รังสีอินฟราเรดออกมาจำนวนมาก และกล้องโทรทรรศน์ “ควรจะสามารถวัดปริมาณฝุ่นที่มีอยู่ได้” Koekemoer กล่าว ผลลัพธ์จากหอดูดาวที่เพิ่งเปิดตัวคาดว่าจะมีขึ้นภายในหนึ่งปี
การรวมการสังเกตของ GOODS ที่ถ่ายโดยฮับเบิลเข้ากับภาพอินฟราเรดใกล้และภาพแสงที่ตามองเห็นซึ่งถ่ายจากพื้นดินได้ให้หลักฐานแรกแก่นักดาราศาสตร์ว่าดาราจักรก่อตัวเป็นดาวจำนวนมากในช่วงต้นของเอกภพ Casey Papovich จาก University of Arizona ใน Tucson และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานในAstrophysical Journal ฉบับพิเศษ ว่าเมื่อเอกภพมีอายุ 2 ถึง 3 พันล้านปี กาแลคซีจะรวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อน ทำให้มวลดาวฤกษ์ของพวกมันเพิ่มขึ้นประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์
ตัวเลขนั้นเป็นเพียงค่าประมาณคร่าวเท่านั้น ปาโปวิชตั้งข้อสังเกต เพราะไม่ได้อิงจากการวัดดาราจักรต่อดาราจักร เขาและเพื่อนร่วมงานได้รวมแสงอินฟราเรดใกล้และแสงที่ตามองเห็นทั้งหมดจากกาแลคซีสองชุดที่สำรวจในการสำรวจของ GOODS ในชุดหนึ่ง กาแล็กซีถูกสังเกตเมื่อปรากฏขึ้นเมื่อ 12 พันล้านปีก่อน ในอีกพันล้านปีต่อมา การเพิ่มขึ้นของแสงในช่วงเวลานี้บ่งชี้ว่ากลุ่มหลังมีดาวมากกว่า
Harry Ferguson จาก STScI กล่าวว่า “ดูเหมือนว่าคุณกำลังเห็นกาแลคซีสร้างมวลดาวฤกษ์ขึ้นมาจริง ๆ และเราไม่เคยเห็นมันมาก่อนในเอกภพ” ตัวอย่างดาราจักรจำนวนมากที่มาจาก 12 พันล้านปีย้อนหลังในประวัติศาสตร์จักรวาลไม่เคยถูกตรวจพบก่อนที่จะมีการติดตั้งกล้องขั้นสูงสำหรับการสำรวจบนฮับเบิล เขาตั้งข้อสังเกต
การศึกษาก่อนหน้านี้ระบุว่าเมื่อประมาณ 7 พันล้านปีก่อน การก่อตัวของดาวลดลงเหลือประมาณ 1 ใน 10 ของอัตราเดิม สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการประกอบดาราจักรเกิดขึ้นเมื่อเอกภพมีอายุประมาณครึ่งหนึ่งของอายุปัจจุบัน
สิ่งอำนวยความสะดวกกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดอวกาศมีแนวโน้มที่จะปรับแต่งตัวเลขเหล่านี้ เนื่องจากหอดูดาวดังกล่าวจะดำเนินการสำรวจสำมะโนมวลของดาวฤกษ์ในกาแลคซีไกลโพ้นที่เป็นตัวแทนมากขึ้น ซึ่งมีอายุตั้งแต่ตอนที่เอกภพยังเด็กอยู่ ดาวจำนวนมากแผ่รังสีออกมาในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดที่ตามองเห็นและใกล้ และสำหรับดาราจักรที่อยู่ไกลออกไป การแผ่รังสีนี้จะเปลี่ยนเป็นอินฟราเรด
ในผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้อง เฟอร์กูสันและเพื่อนร่วมงานของเขาใช้ข้อมูล GOODS เพื่อค้นหาว่ากาแลคซีมีขนาดเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ตอนที่เอกภพมีอายุประมาณ 1 พันล้านถึง 6 พันล้านปี ทั้งการก่อตัวของดาวฤกษ์และขนาดของกาแล็กซีนั้นสอดคล้องกับแบบจำลองการก่อตัวดาราจักรมาตรฐานจากล่างขึ้นบน เฟอร์กูสันกล่าว
ในแบบจำลองนั้น กาแลคซีเริ่มต้นจากขนาดเล็กและเติบโตโดยการรวมตัวกับกาแลคซีอื่นๆ ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน และจับภาพกาแล็กซีบริวารที่เล็กกว่า (SN: 8/16/03, p. 99: Swallow Thy Neighbor: หลักฐานที่ชัดเจนของการกินเนื้อคนในกาแล็กซี ) การขับเคลื่อนกิจกรรมนั้นเป็นสสารมืดที่มองไม่เห็นแต่มีอยู่ทั่วไป ในแบบจำลองจากล่างขึ้นบน สสารมืดเป็นสิ่งแรกๆ ของจักรวาลที่รวมตัวกัน และแรงโน้มถ่วงที่ส่งผลให้สสารธรรมดาที่มองเห็นได้รวมตัวกันเป็นกาแลคซี
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เซ็กซี่บาคาร่า ไฮโลออนไลน์
