เมื่อวันที่ 28 สิงหาคม 2020 NASA ได้เผยแพร่การค้นพบและการแมพกลุ่มของแก๊สขนาดใหญ่ที่เรียกว่า Halo ปกคลุมทั่วกาแล็กซี Andromeda (M31) ซึ่งอยู่ห่างออกไปจากโลกของเรา 2.53 ล้านปีแสง Andromeda เป็นกาแล็กซีแบบกังหันประกอบไปด้วยดาวประมาณ 1 ล้านล้านดวง ขนาดใหญ่พอ ๆ กับกาแล็กซีทางช้างเผือกและมันเป็นหนึ่งในกาแล็กซีที่อยู่ใกล้เรามากที่สุดจึงนับได้ว่ามันเป็นกาแล็กซีเพื่อนบ้านของเรา โดยนักดาราศาสตร์ระบุว่า Halo มีขนาดใหญ่มากถึงขั้นที่รัศมีของมันยืดออกไปจากขอบกาแล็กซีกว่า 1.3 ล้านปีแสง ครึ่งของระยะทางจากกาแล็กซีทางช้างเผือกเลยทีเดียว นอกจากนี้บางส่วนของ Halo ยังยื่นไปใกล้สุดกว่า 2 ล้านปีแสงด้วย
ก่อนหน้านี้เคยมีการค้นพบแบบเดียวกันมาก่อนในปี 2015 ซึ่งพบว่า Andromeda มีกลุ่มแก๊สขนาดใหญ่ปกคลุมอยู่แต่ยังไม่สามารถสร้างแผนภาพจำลองกลุ่มแก๊สที่ว่าได้เพราะข้อมูลยังมีไม่พอ แต่ข้อมูลจากการศึกษาล่าสุดของโครงการที่ชื่อว่า AMIGA (Absorption Map of Ionized Gas in Andromeda) ทำให้เราสามารถทำแผนที่จำลองกลุ่มแก๊ส Halo ได้ด้วยอุปกรณ์ที่เรียกได้ว่าเป็นเทคโนโลยีเมื่อ 30 ปีก่อน มันคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลนั่นเอง ทีมนักวิจัยใช้อุปกรณ์ที่มีชื่อว่า Cosmic Origins Spectrograph (COS) ของฮับเบิลซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดค่าความเข้มของแสง Ultraviolet (UV) จากอวกาศ กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินไม่สามารถวัดค่าแสง UV ได้เพราะว่าแสง UV จะถูกชั้นบรรยากาศและชั้น Ozone ดูดกลืนจนหมด จึงทำให้งานนี้มีฮับเบิลเป็นพระเอก
ทีมวิจัยใช้ COS ในการวัดค่าแสง UV จาก Quasars (Quasi-stellar radio sources) ซึ่งเป็นวัตถุในอวกาศที่สามารถแผ่คลื่นวิทยุ คลื่นซิงโครตรอนและคลื่น UV, Infrared, X-ray ได้ โดย Quasar จริง ๆ แล้วมันคือนิวเคลียสของดาราจักรกัมมันต์ (Active Galactic Nucleus) ซึ่งคลื่นพวกนี้กว่าที่มันจะเดินทางมาถึงโลกมันจะต้องผ่านสสารต่าง ๆ มามากมายทำให้มันสูญเสียพลังงานไปไม่มากก็น้อย จึงทำให้นักดาราศาสตร์เอาความจริงข้อนี้มาใช้ในการพิสูจน์ทฤษฏีการมีอยู่ของ Halo ด้วยการวัดค่าแสง UV ของ Quasar พื้นหลังกาแล็กซี Andromeda กว่า 43 ดวง เพื่อตรวจสอบว่าระหว่างที่แสง UV เดินทางมายังโลกแล้วผ่าน Halo แสง UV ถูก Halo ดูดซับไปแค่ไหน ซึ่งนี่จะบ่งบอกถึงความหนาแน่นของ Halo ในแต่ละจุด
ผลที่ได้ก็คือ Halo มีอยู่จริง นอกจากนี้เรายังสามารถแมพความหนาแน่นของมันได้ด้วยตามข้อมูลแสง UV ที่วัดได้ โดย Halo มีโครงสร้างแบ่งเป็น 2 ชั้น ชั้นในและชั้นนอก ชั้นในเป็นชั้นที่มีความหนาแน่นสูงซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงบ่อยมาก ส่วนชั้นนอกเป็นชั้นที่เบาบางแต่ร้อนกว่า นักดาราศาสตร์คาดว่า Halo เป็นเหมือนกลุ่มก้อนแก๊สขนาดใหญ่ที่รอการก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ไม่ว่าจะเป็นกลุ่มแก๊สที่ยังไม่เคยเกิดเป็นดาวฤกษ์มาก่อนหรือกลุ่มแก๊สที่มาจาก Supernova (แก๊ส recycle) นั่นเอง
การศึกษา Halo ของ Andromeda ช่วยให้เราสามารถคาดคะเนได้ว่า Halo ของกาแล็กซีทางช้างเผือกเป็นอย่างไรเพราะว่ากาแล็กซีทั้งสองคล้ายกันมากทำให้นักดาราศาสตร์คิดว่า Halo ของทั้งสองก็คงจะมีคุณสมบัติคล้าย ๆ กัน เป็นเพราะว่าเราไม่สามารถศึกษา Halo ของกาแล็กซีของเราเองได้ เพราะเราอยู่ข้างในมันอยู่ ทำให้ต้องอาศัยการสำรวจจากกาแล็กซีเพื่อนบ้านอย่าง Andromeda ที่กำลังจะชนกับเราในอีก 4 พัน ล้านปีนี้นั่นเอง
เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO
อ้างอิง
