กาแลกซี่ที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาล

หากการพบซากดึกดำบรรพ์หรือฟอสซิล (fossil) ของมนุษย์คนแรกในโลกนี้เป็นสิ่งน่าตื่นเต้น ดังนั้น การค้นพบดาราจักรหรือกาแล็กซีอายุเก่าแก่ที่สุดในจักรวาลหรือเอกภพ (Universe) ก็น่าตื่นเต้นยิ่งกว่า

EGS8p7
(เครดิตภาพ: I. Labbé (Leiden University), NASA/ESA/JPL-Caltech)

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถานบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย หรือ  Caltech รายงานการค้นพบกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลที่สุดเท่าที่เคยรู้จัก ในเอกสารที่ลงตีพิมพ์เมื่อวันที่ 28 สิงหาคม 58 ใน Astrophysical Journal Letters  กาแล็กซีนี้มีชื่อเรียกว่า EGS8p7  มีอายุเก่าแก่นับถอยหลังไปถึงหนึ่งหมื่นสองพันล้านปี เมื่อเทียบกับอายุของเอกภพที่หนึ่งหมื่นแปดพันล้านปี ถือว่าเป็นกาแล็กซีแรกสุดที่ถือกำเนิดขึ้น

การค้นพบครั้งนี้อาศัยข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิ้ล Hubble และสปิทเซอร์  Spitzer รวมทั้งอุปกรณ์ multi-object spectrometer for infrared exploration (MOSFIRE) ในหอดูดาว  W.M. Keck ที่เกาะฮวายเพื่อตรวจหาสเปคตัมยืนยันความถูกต้อง

ช่วงแรกๆหลังจากบิ๊กแบง เอกภพเต็มไปด้วยอนุภาคมีประจุที่ยังไม่ก่อตัวขึ้นเป็นอะตอมแรกของสสาร และอนุภาคแสงหรือโฟตอนก็ถูกอิเล็กตรอนอิสระจับยึดไว้จึงเดินทางไปไหนไม่ได้ จากนั้นอีก 380,000 ปี เมื่อเอกภพเริ่มเย็นตัวลง อนุภาคโปรตรอนกับอิเล็กตรอนเริ่มจับคู่กันเป็นอะตอมแรกสุดคือไฮโดรเจน ปลดปล่อยโฟตอนเป็นอิสระ แสงเริ่มเดินทางได้จากวินาทีนั้น ในช่วง 500-1000 ล้านปีต่อมา กาแล็กซีแรกสุดก็ก่อตัวขึ้นและเริ่มเกิดกระบวนการรีไอออนไนซ์ก๊าซต่างๆ

เวลานั้นกาแล็กซีแรกๆเต็มไปด้วยหมอกไฮโดรเจน วิธีการปกติที่ใช้ค้นหากาแลคซีก็คือการมองหาแสงช่วงแคบๆ ที่เปล่งโดยไฮโดรเจนที่ถูกทำให้ร้อนจัดด้วยแสง UV ที่เปล่งมาจากดาวฤกษ์ที่เกิดใหม่ในเวลานั้น เรียกว่า เส้นไลแมนอัลฟา(Lyman-alpha line) ซึ่งการสังเกตแสงของเส้นไลแมนอัลฟาแรกสุดนี้เองคือการพาให้ไปพบกับ  EGS8p7 (ค่าเรดชิฟต์ z = 8.68)
Cr.https://stem.in.th

Bedin 1

“กาแล็กซีสุดเหงา” ห่างจากโลก 30 ล้านปีแสง และเก่าแก่เกือบเท่าจักรวาล  
กาแล็กซีนี้ได้รับชื่อเล่นว่า “Bedin 1” กาแล็กซีขนาดค่อนข้างเล็กที่มีความกว้างสูงสุดอยู่ที่ 3,000 ปีแสง (กาแล็กซีทางทางเผือกมีขนาด 105,700 ปีแสง) แถมยังมีแสงที่ริบหรี่มากจนถูกจัดให้เป็นกาแล็กซีทรงกลมแคระไป
แต่แม้ว่ากาแล็กซีทรงกลมแคระจะไม่ใช่ของที่หายาก “Bedin 1” กลับมีความพิเศษกว่านั้น เพราะไม่เพียงแต่มันจะห่างจากโลกถึง 30 ล้านปีแสงเท่านั้น แต่มันยังมีระยะห่างจากกาแล็กซี่ NGC 6744 ที่อยู่ใกล้ที่สุดถึง 2 ล้านปีแสงทำให้ Bedin 1 ถูกเรียกว่าเป็นกาแล็กซี่ “สุดเหงา” แห่งหนึ่งที่มนุษย์เคยพบมาเลย

Bedin 1 เป็นกาแล็กซีที่มีอายุถึง 13,000 ล้านปี เรียกได้ว่าเป็นกาแล็กซี่แรกๆ ที่เกิดขึ้นมาเลยก็ไม่ผิดนัก ซึ่งเมื่อบวกกับการที่มีระยะห่างจากกาแล็กซี่อื่นๆ มากขนาดนี้ก็ทำให้ Bedin 1 เป็นเหมือนฟอสซิลจากสมัยกำเนิดจักรวาลที่ยังไม่เคยถูกแตะต้องเลยทีเดียว
นักดาราศาสตร์บอกว่าการค้นพบนี้ต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเป็นอย่างมาก เพราะในอดีตมนุษย์เรานั้นแทบจะไม่มีโอกาสจับภาพกาแล็กซีที่มีแสงริบหรี่ขนาดนี้เป็นแน่
Cr.https://www.catdumb.com/tiny-old-and-lonely-galaxy-found-378/

G09 83808
(ภาพ-ESA/NASA)

กาเล็กซีถูกกำหนดชื่อว่า “จี09 83808” ถูกตรวจพบเป็นครั้งแรกโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเฮอร์สเชล แต่ไม่สามารถยืนยันได้เนื่องจากปรากฏเพียงภาพเบลอ ทีมของซาวาลาตัดสินใจถ่ายโอนข้อมูลตำแหน่งทั้งหมดไปยังกล้องแอลเอ็มที เฝ้าตรวจสอบและติดตามเพื่อยืนยันการค้นพบ  และในที่สุดก็อาศัยกล้องโทรทรรศน์ที่มีจานรับแสงขนาดใหญ่เส้นผ่านศูนย์กลาง 50 เมตรแห่งนี้ยืนยันการค้นพบได้ในเวลาต่อมา

นอกจาก “จี09 83808” แล้ว ก่อนหน้านี้ยังมีการค้นพบกาแล็กซีคล้ายคลึงกัน อยู่ห่างออกไปมากกว่า “จี09 83808” เล็กน้อย จึงเก่าแก่กว่าเล็กน้อยอีกเพียงแห่งเดียวเท่านั้น

มิน หยุน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ แอมเฮิร์สต์ หนึ่งในทีมวิจัยระบุว่า จุดเด่นของ “จี09 83808” คือการเป็นหนึ่งในสิ่งซึ่งจักรวาลสร้างขึ้นในช่วงแรกๆ หลังจากก่อกำเนิดจักรวาลเมื่อ 13,700 ล้านปีก่อน ก่อนหน้านั้นเชื่อว่า จักรวาลที่เพิ่งก่อเกิดเต็มไปด้วยไอออน ร้อนจัดและไร้รูปแบบเกินกว่าที่จะก่อรูปเป็นอย่างหนึ่งอย่างใดได้ในช่วง 400 ล้านปีแรก ดังนั้น สมมุติฐานที่ตั้งไว้ก็คือ ดาว กาแล็กซี และหลุมดำ แรกสุดที่ก่อกำเนิดต้องอยู่ภายในช่วงเวลา 500 ล้านปี ถึง 1,000 ล้านปีแรกของจักรวาล
“จี09 83808” อยู่ห่างออกไป 12,800 ล้านปีแสง จึงเชื่อว่าเป็นหนึ่งในสิ่งซึ่งก่อกำเนิดขึ้นในช่วงอายุ 1,000 ล้านปีแรกนับตั้งแต่เริ่มปรากฏการณ์ “บิ๊กแบง” นั่นเอง
Cr.https://www.matichon.co.th/lifestyle/tech/news_738229

GN-z11
(เครดิตภาพโดย NASA และ ESA)

ดาราจักรที่ไกลที่สุดเท่าที่ค้นพบคือ GN-z11 ค่าเรดชิฟต์ z = 11.09  ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลอย่างสุดกำลัง ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติ ได้ทำลายสถิติด้วยการค้นพบดาราจักรที่ไกลที่สุด เป็นดาราจักรทารกที่มีความสว่างสูง ซึ่งเป็นภาพเมื่อ 13.4 พันล้านปีที่แล้ว หรือ 400 ล้านปีหลังจากบิกแบง GN-z11 อยู่ในบริเวณกลุ่มดาวหมีใหญ่ (Ursa Major)

นักดาราศาสตร์วัดระยะที่ไกลมากๆด้วยการหาค่าเรดชิฟต์ของดาราจักร (ถ้าระยะทางใกล้ๆจะใช้วิธีพารัลแลกซ์)  ปรากฏการณ์นี้เป็นผลของการขยายตัวของจักรวาล วัตถุในอวกาศถอยห่างจากเราไปเรื่อยๆ แสงที่เดินทางผ่านการขยายตัวของอวกาศจะถูกยืดให้ยาวขึ้น ความยาวคลื่นเปลี่ยนมากทางสีแดงมากขึ้น ยิ่งค่าเรดชิฟต์สูง วัตถุนั้นยิ่งไกล
ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ได้พบวัตถุที่มีค่าเรดชิฟต์ 8.68 หรือ 13.2 พันล้านปีในอดีต ตอนนี้ทีมได้ยืนยันว่า GN-z11 มีค่าเรดชิฟต์ 11.1 ใกล้บิกแบงกว่าเดิม 200 ล้านปี “ความสำเร็จครั้งนี้ของกล้องฮับเบิล ได้ทำลายสถิติของกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลก สถิติใหม่นี้อาจจะคงอยู่จนกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์จะถูกปล่อยในอนาคต” กล่าวโดย Pieter van Dokkum จากมหาวิทยาลัยเยล

GN-z11 มีขนาดเล็กกว่าดาราจักรทางช้างเผือกของเรา 25 เท่าและมีมวลเพียง 1% ของดาราจักรทางช้างเผือก แต่มีอัตราการก่อตัวของดาวฤกษ์สูงกว่าดาราจักรของเรา 20 เท่า ทำให้มีความสว่างมากพอให้นักดาศาสตร์พบเจอและตรวจวัดได้
ผลการค้นพบครั้งนี้เผยให้เห็นลักษณะของจักรวาลในช่วงแรกเริ่ม “มันน่ามหัศจรรย์ที่ดาราจักรก่อตัวหลังจากการเกิดขึ้นของดาวฤกษ์ดาวแรกๆ 200-300 ล้านปี มันเติบโตอย่างรวดเร็วและก่อสร้างดาวฤกษ์ด้วยอัตราที่สูง” กล่าวโดย Garth Illingworth จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอเนีย
Cr.https://punpunsara.com/2016/03/07/gn-z11-the-furthest-galaxy-march-2016/

EGS-zs8-1
(เครดิตภาพจาก hubblesite.org)

ดาราจักรที่อยู่ไกลที่สุด อยู่ในบริวารกลุ่มดาวคนเลี้ยงสัตว์ (Boötes) โดยอาศัยการรวบรวมข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ และกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินเคค

โดยทั่วไปการวัดระยะทางดาวฤกษ์หรือดาราจักรจะใช้วิธีพารัลแลกซ์ (Parallax) แต่ถ้าดาราจักรอยู่ไกลมากๆจะใช้การหาความเร็วในการเลื่อนไปทางแดง (Redshift velocity : z) โดย EGS-zs8-1 มีค่า z = 7.73
EGS-zs8-1 เกิดขึ้นในช่วง 670 ล้านปีหลังจากบิกแบง ซึ่งนับว่าเป็นดาราจักรที่เยาว์วัยมากๆ ซึ่งอยู่ในช่วงการสร้างตัวของดาราจักร มีมวลเพียง 15%ของดาราจักรทางช้างเผือก และมีอัตราการสร้างดวงดาวเร็วกว่าดาราจักรทางช้างเผื่อกถึง 80%
ในปี 2561 มีปล่อยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์-เวบบ์(James Webb Space Telescope) ออกสู่อวกาศ ซึ่งสามารถศึกษา EGS-zs8-1 ได้ละเอียดมากขึ้นและค้นหาดาราจักรที่ไกลออกไปได้อีก
Cr.https://punpunsara.com/2015/05/20/egs-zs8-1/

เอ1689-ซีดี1

สเปซเดลี/เอพี/เอเยนซี - นักดาราศาสตร์จับภาพกาแล็กซีเก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกมา ก่อเกิดในยุคมืดแห่งจักรวาลเมื่อ 1.3 หมื่นล้านปีมาแล้ว นับเป็นภาพกาแล็กซีเก่าแก่ที่สุดเท่าเคยบันทึกได้ เผยโชคดีกาแล็กซีข้างเคียงช่วยสร้าง "เลนส์ธรรมชาติ" ขยายภาพได้ชัดเจนขึ้น 10 เท่า

กาแล็กซีเก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกได้ซึ่งก่อเกิดเมื่อเอกภพมีอายุได้เพียง 700 ล้านปี ถือว่าอยู่ในยุคมืดของเอกภพและนับว่าไม่ห่างจากการก่อเกิดของกาแล็กซีแรกมากนัก (ทฤษฎีในปัจจุบันระบุว่า "ยุคมืด" ของเอกภพเริ่มต้นประมาณ 400,000 ปีหลังบิกแบง)

กาแลกซีที่พบนี้ชื่อ "เอ1689-ซีดี1" (A1689-zD1) อยู่ในช่วงสร้างดวงดาวระยะสุดท้ายก่อนที่จะกลายเป็นกาแล็กซีเช่นเดียวกับกาแลกซีของเราในอนาคต โดยนักดาราศาสตร์พบว่าเป็นภาพระยะเกิดใหม่ของกาแล็กซีซึ่งอยู่ท่ามกลางทะเลเพลิงที่โหมกระหน่ำระหว่างการก่อเกิดของดวงดาวหลัง "บิกแบง" (Big Bang) ไม่นาน
Cr.https://mgronline.com/science/detail/9510000019032

A1689B11

นักดาราศาสตร์ค้นพบกาแลกซี่ชนิดก้นหอย (Spiral Galaxy) ที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาล กาแลกซี่มีชื่อเรียกว่า A1689B11 มีอายุราวหนึ่งหมื่นล้านปี กำเนิดขึ้นหลังจากปรากฏการณ์บิกแบง ทำให้มันเป็นกาแลคซี่ชนิดก้นหอยที่มีอายุมากที่สุดที่เคยค้นพบ

“กาแลกซี่ชนิดก้นหอยหายากมากในตอนที่จักรวาลเพิ่งถือกำเนิดใหม่ การค้นพบครั้งนี้เปิดประตูสู่การศึกษาว่ากาแลกซี่แปรสภาพจากกลุ่มดาวที่ยุ่งเหยิงกลายเป็นสภาพนิ่งสงบและมีทรงจานหมุนแบนอย่างปัจจุบันเช่นกาแลกซี่ทางช้างเผือกได้อย่างไร” ศาสตราจารย์ Yuan จากมหาวิทยาลัย Swinburne University of Technology, Australia กล่าว

กาแลกซี่ที่ถูกค้นพบนั้นอยู่ไกลเกินกว่าที่จะมองได้โดยตรงจากอุปกรณ์ที่มีอยู่บนโลก เพราะฉะนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงใช้เทคนิคที่เรียกว่า Gravitational Lensing ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้แรงโน้มถ่วงจากกระจุกกาแลกซี่ในการหักเหและขยายแสงที่มาจากวัตถุที่อยู่ห่างออกไป วิธีนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจพบแสงจากกาแลกซี่ก้นหอย A1689B11 ที่อยู่ไกลออกไปได้ การเฝ้าสังเกตุการณ์นี้ใช้อุปกรณ์ Near-infrared Integral Field Spectrograph บนกล้องดูดาว Gemini North ที่รัฐฮาวาย การค้นพบครั้งนี้จะทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถมองย้อนเวลาไปหนึ่งหมื่นล้านปีเพิ่อเข้าใจถึงการถือกำเนิดของกาแลคซี่
Cr.https://spaceinspirium.gistda.or.th

เอ็นจีซี 5866

กลุ่มกาแล็กซีชื่อ เอ็นจีซี 5866 อยู่ห่างจากโลกมนุษย์ “44 ล้านปีแสง” ลักษณะดูเหมือนจะแบนราบ เพราะเราสามารถมองเห็นเฉพาะด้านขอบ 

นายเต๋า หวัง ผู้เขียนรายงานและนักวิจัยดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียว คณะกรรมการพลังงานปรมาณูและพลังงานทางเลือกฝรั่งเศส (เอฟเออีเออีซี) และหอดูดาวแห่งชาติญี่ปุ่น กล่าวว่า นี่นับเป็นครั้งแรก ที่ประชากรจำนวนมากของกาแล็กซีขนาดมหึมา ได้รับการยืนยันการค้นพบ ในระยะ 2,000 ล้านปีแรก ของชีวิตจักรวาล 13,700 ล้านปี

กาแล็กซีโบราณจำนวนมากที่ค้นพบใหม่ ซึ่งเชื่อมต่อกับกลุ่มหลุมดำและสสารมืด (dark matter) ขนาดกว้างใหญ่ไพศาล ขัดแย้งกับรูปแบบของจักรวาลที่ทราบกันในปัจจุบัน  เนื่องจากอายุที่เก่าแก่และระยะทางไกลมาก กาแล็กซีโบราณถูกซ่อนเร้นจากสายตามนุษย์ เนื่องจากแสงของมันเลือนรางและเป็นเส้นตรง และจากการที่จักรวาลกำลังขยายตัวด้วย ทำให้ระยะทางของกาแล็กซีเหล่านี้ยิ่งห่างไกลออกไปอีก แสงที่มองเห็นกลายเป็นรังสีอินฟราเรด.
Cr.https://www.newtv.co.th/news/39626
7 ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่