ฮับเบิลตรวจพบเกราะป้องกันที่ปกป้องกาแลคซีแคระคู่หนึ่ง

เมฆแมเจลแลนใหญ่และเล็กเป็นกาแลคซีบริวารที่ใหญ่ที่สุดสองแห่งในทางช้างเผือก ขณะที่พวกมันถูกดึงดูดเข้าสู่กาแลคซีของเรา พวกมันก็เริ่มคลี่คลาย โดยทิ้งร่องรอยของเศษก๊าซไว้ในขณะที่พวกมันโคจรรอบกันและกัน เหล่านี้ กาแลคซีแคระ ยังคงสภาพสมบูรณ์และอยู่ระหว่างการก่อตัวดาวฤกษ์ ซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์งงงัน

ถ้าก๊าซนี้ถูกกำจัดออกจากกาแลคซีเหล่านี้ พวกมันจะยังก่อตัวดาวได้อย่างไร

การใช้ข้อมูลจาก นาซา's กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และดาวเทียมที่เลิกใช้งานแล้วชื่อ Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) ในที่สุดนักดาราศาสตร์ก็พบคำตอบ: เกราะป้องกันก๊าซร้อนที่เรียกว่าโคโรนากำลังปกป้องระบบแมเจลแลน สิ่งนี้จะห่อหุ้มกาแลคซีทั้งสองและหยุด ทางช้างเผือก จากการขโมยทรัพยากรก๊าซและปล่อยให้พวกเขาดำเนินต่อไปได้ กำลังก่อตัวดาวดวงใหม่.

ผู้ร่วมวิจัย แอนดรูว์ ฟ็อกซ์ จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศในเมืองบัลติมอร์ รัฐแมริแลนด์กล่าวว่า “การค้นพบนี้ซึ่งเพิ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature กล่าวถึงแง่มุมใหม่ของ วิวัฒนาการของกาแลคซี- กาแล็กซีห่อหุ้มตัวเองไว้ในรังไหมที่เป็นก๊าซ ซึ่งทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันกาแล็กซีอื่นๆ”

Elena D'Onghia ผู้ร่วมวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสันกล่าวว่า “นักดาราศาสตร์ทำนายการมีอยู่ของโคโรนาเมื่อหลายปีก่อน เราค้นพบว่าถ้าเรารวมโคโรนาไว้ในการจำลองเมฆแมเจลแลนที่ตกลงบนทางช้างเผือก เราสามารถอธิบายมวลของก๊าซที่แยกออกมาได้เป็นครั้งแรก เรารู้ เมฆแมเจลแลนใหญ่ น่าจะใหญ่พอที่จะมีโคโรนา”

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าโคโรนาจะครอบคลุมพื้นที่ท้องฟ้าทางใต้ที่สำคัญและอยู่ห่างจากเมฆแมเจลแลนมากกว่า 100,000 ปีแสง แต่โคโรนาก็ไม่สามารถตรวจพบได้ จำเป็นต้องค้นหาข้อมูลเก่ากว่า 30 ปีเพื่อหาเมตริกที่เหมาะสมจึงจะแมปได้

ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ โคโรนาของกาแลคซีคือชิ้นส่วนของเมฆก๊าซดั้งเดิมที่พังทลายลงเมื่อหลายพันล้านปีก่อนเพื่อสร้างกาแลคซี แม้ว่าจะมีการสังเกตโคโรนารอบๆ กาแลคซีแคระที่อยู่ห่างไกลออกไป แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ไม่สามารถศึกษาเกี่ยวกับกาแล็กซีที่มีรายละเอียดมากขนาดนี้ได้

กฤษณเรากล่าวว่า “มีการคาดการณ์มากมายจากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ว่าพวกมันควรมีลักษณะอย่างไร มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรในช่วงหลายพันล้านปี แต่โดยสังเกตแล้ว เราไม่สามารถทดสอบพวกมันส่วนใหญ่ได้ เพราะปกติแล้วกาแลคซีแคระจะตรวจพบได้ยากเกินไป เนื่องจากอยู่ใกล้แค่เอื้อม Magellanic Clouds จึงมอบโอกาสอันดีเยี่ยมในการศึกษา กาแลคซีแคระมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร และพัฒนา”

ทีมงานสามารถระบุและกำหนดวัสดุที่ล้อมรอบเมฆแมเจลแลนใหญ่และพิสูจน์ได้ว่าโคโรนามีอยู่โดยการตรวจสอบรูปแบบในแสงอัลตราไวโอเลตจาก 28 ควาซาร์- ตามที่คาดไว้ ร่องรอยเฉพาะของซิลิคอน ออกซิเจน และคาร์บอนที่ประกอบเป็นรัศมีของพลาสมาร้อนรอบๆ ดาราจักรจะถูกจารึกไว้บนสเปกตรัมควอซาร์

กฤษณเรากล่าวว่า “ความสามารถในการตรวจจับโคโรนาจำเป็นต้องใช้สเปกตรัมอัลตราไวโอเลตที่มีรายละเอียดมาก ความละเอียดของฮับเบิลและฟิวส์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษาครั้งนี้ ก๊าซโคโรนาฟุ้งกระจายจนแทบไม่มีเลย นอกจากนี้ยังผสมกับก๊าซอื่นๆ รวมทั้งกระแสน้ำที่ดึงออกมาจากเมฆแมเจลแลนและวัตถุที่มีต้นกำเนิดในทางช้างเผือก”

“จากการทำแผนที่ผลลัพธ์ เรายังพบว่าปริมาณก๊าซลดลงตามระยะห่างจากใจกลางเมฆแมเจลแลนใหญ่ เป็นสัญญาณบอกเล่าที่สมบูรณ์แบบว่ามีโคโรนาอยู่ตรงนั้น มันกำลังห่อหุ้มกาแลคซีและปกป้องมัน”

“อะไรก็ตามที่พยายามผ่านเข้าไปในดาราจักรจะต้องผ่านสสารนี้ก่อนจึงจะสามารถดูดซับผลกระทบบางส่วนได้ นอกจากนี้โคโรนายังเป็นวัสดุชนิดแรกที่สามารถสกัดได้ ในขณะที่ยอมละทิ้งโคโรนาไปสักหน่อย คุณกำลังปกป้องก๊าซที่อยู่ภายในกาแล็กซีและสามารถสร้างดาวดวงใหม่ได้”

การอ้างอิงวารสาร:

1. Krishnarao, D. , Fox, AJ, D'Onghia, E. และคณะ การสังเกตแมกเจลแลนโคโรนา ธรรมชาติ 609, 915–918 (2022). ดอย: 10.1038/s41586-022-05090-5