เว็บตรง สิ่งที่เรียกว่า ‘Radcliffe Wave’ แผ่ขยายออกไป 9,000 ปีแสง โดย CHARLIE WOOD | เผยแพร่ 8 ม.ค. 2020 16:00 น ศาสตร์ ศิลปินตีความทางช้างเผือกกับแรดคลิฟฟ์ เวฟ
กลุ่มเมฆก๊าซที่เพิ่งค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ระลอกคลื่นเหนือและใต้ดิสก์ของทางช้างเผือก Alyssa Goodman / มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด
กาแล็กซีของเราหมุนวนไปในทางลึกลับและมักจะทำให้งง ฝุ่นและดวงดาวราวกับปลาดาวที่ทอดยาวออกไปนับหมื่นปีแสงหมุนวนรวมกันเป็นเกลียวหมุนดิสก์ทั้งหมด ไม่ใช่ว่านักทำแผนที่ทางช้างเผือกจะมองเห็นโครงสร้างนั้นจากจุดที่มองเห็นได้ แต่ติดอยู่ที่ขอบนอกของจาน จากโลก เราเห็นทางช้างเผือกทั้งหมดสั้นลงในแถบสว่างวงเดียวที่กระจายไปทั่วท้องฟ้า
Polaroid Go ตัวเล็ก ๆ สนุกมาก แต่ก็อึดอัดนิดหน่อย
แต่ตอนนี้ ทีมนักดาราศาสตร์ได้ขยายแถบดังกล่าวเป็นแผนที่ 3 มิติที่แม่นยำที่สุดแผนที่หนึ่งในย่านกาแลคซี่ของโลก นักวิจัยเชื่อมานานกว่าศตวรรษแล้วว่าเมฆฝุ่นในท้องถิ่น ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ทารก อยู่ในวงแหวนที่ห่างไกลรอบดวงอาทิตย์
ไกลเกินกว่าดาวเคราะห์ที่ไกลที่สุด
แต่มุมมองใหม่เผยให้เห็นโครงสร้างที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงทั้งในด้านรูปร่างและขนาด ในทางกลับกัน เมฆก่อตัวเป็นคลื่นขนาดใหญ่ ทีมงานได้ประกาศเมื่อวันอังคารในสิ่งพิมพ์เกี่ยวกับธรรมชาติซึ่งทอดยาวตรงไปตามแขนก้นหอยในขณะที่ก้มตัวอยู่เหนือและใต้ดิสก์ของดาราจักร
Alyssa Goodmanนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและหนึ่งในผู้เขียนงาน กล่าวว่า “ไม่มีนักดาราศาสตร์คนไหนคาดคิดว่าเราจะอาศัยอยู่ใกล้กับกลุ่มก๊าซขนาดมหึมาที่มีลักษณะคล้ายคลื่น หรือว่ามันก่อ ตัวเป็นแขนกลของทางช้างเผือก” .
แผนที่ใหม่ช่วยไขปริศนาอายุ 150 ปี: ทำไมเมื่อนักดาราศาสตร์เชื่อมโยงจุดต่างๆ ระหว่างสถานรับเลี้ยงเด็กดาวที่อยู่ใกล้ๆ กัน พวกเขาดูเหมือนจะก่อตัวเป็นวงแหวนเดี่ยวที่มีความกว้าง 3,000 ปีแสง เรียกว่า Gould’s Belt ซึ่งอยู่ (สะดวก) โดยมีดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ศูนย์กลาง บางคนบอกว่ามันเป็นคลื่นกระแทกที่ขยายตัวจากการชนกันของสสารมืดในสมัยโบราณ แต่ไม่มีฉันทามติเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม แนวความคิดของ Gould’s Belt กลายเป็นสิ่งสำคัญในการอธิบายว่าดาวฤกษ์เกิดที่ใดในมุมของทางช้างเผือกของเรา Catherine Zuckerนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าวว่า “ความเข้าใจทั้งหมดของเราเกี่ยวกับการกำเนิดดาวและสถานรับเลี้ยงดาวในส่วนของดาราจักรในส่วนของเรานั้นได้รับแจ้งจากแบบจำลองนี้ แต่โมเดลคลาสสิกนั้นเข้าใจผิด Zucker และเพื่อนร่วมงานของเธอได้เรียนรู้ รูปร่างของแหวนเป็นเพียงภาพลวงตา
กลุ่มนี้ออกเดินทางเพื่อทำแผนที่เมฆฝุ่นในพื้นที่ในแบบ 3 มิติโดยคำนวณระยะห่างจากโลก โดยทั่วไป ฝุ่นในบริเวณที่ก่อตัวเป็นดาวจะทำให้การวัดระยะทางทำได้ยากเพราะจะบังแสงจากดาวอายุน้อย แต่ทีมพบวิธีที่จะทำให้ได้เปรียบ ดาวที่ไม่ได้ดับสนิทจะดูแดงขึ้นเมื่อแสงดาวกรองผ่านฝุ่น มากเท่ากับที่พระอาทิตย์ตกดินจะปรากฏเป็นสีส้มเมื่อแสงแดดต้องส่องผ่านชั้นบรรยากาศของโลกมากขึ้น ด้วยการรวมการเปลี่ยนสีนี้เข้ากับข้อมูลตำแหน่งที่แม่นยำจากยานอวกาศ European Gaia ซึ่งวัดระยะทางจากดาวฤกษ์จากโลก ทีมงานสามารถระบุตำแหน่งที่เมฆฝุ่นแต่ละก้อนลอยอยู่ในอวกาศ
และรูปแบบของเมฆเหล่านั้นก็เกิดขึ้นอย่างน่าประหลาดใจ พวกเขาไม่ได้นอนอยู่บนสังเวียน แต่ได้ติดตามคลื่นลูกใหญ่ ซึ่งทีมได้ตั้งชื่อว่า Radcliffe Wave ตามสถาบันฮาร์วาร์ด Zucker กล่าว “โดยพื้นฐานแล้วเราได้สร้างแคตตาล็อกที่ใหญ่ที่สุดของเรือนเพาะชำตัวเอก และโครงสร้าง Radcliffe Wave ก็โผล่ออกมาทันที”
จากด้านบน (คุณสามารถเล่นกับโมเดล 3 มิติแบบโต้ตอบได้ที่นี่ ) โครงสร้างนั้นจะเปลี่ยนเป็นเส้นเล็ก ๆ ที่ทอดยาว 9,000 ปีแสง ทำให้มันเป็นหนึ่งในวัตถุที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักในทางช้างเผือก ทีมงานประเมินว่ามันมีมวลรวมในก๊าซและดาวฤกษ์อย่างน้อย 3 ล้านดวง อย่างไรก็ตาม จากด้านข้าง มันก่อตัวเป็นเนินเขาและหุบเขาที่จุดสูงสุดหลายร้อยปีแสงเหนือและใต้กลางดิสก์ก่อนที่จะเรียวลง คลื่นอยู่ห่างจากระบบสุริยะของเราเพียง 500 ปีแสงที่จุดที่ใกล้ที่สุด และจากการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์รอบใจกลางดาราจักร นักวิจัยประเมินว่าโลกผ่านคลื่นเมื่อ 13 ล้านปีก่อน—สองสามล้านปีก่อน การปรากฏตัวของลิงที่เก่าแก่ที่สุด
ด้วยรูปร่างที่คล้ายระลอกคลื่นที่น่าทึ่ง
นักวิจัยแนะนำว่าคลื่นน่าจะเคลื่อนที่ ยอดเขาและรางน้ำถูกกำหนดให้พลิกข้ามเวลาจักรวาลเหมือนปลาไหลที่กระดิก แม้ว่าทีมจะต้องรอข้อมูลในอนาคตจาก Gaia เพื่อศึกษาการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนนั้น การสังเกตจากเส้นสายตาของเมฆฝุ่นช่วยให้กลุ่มวัดว่าเรือนเพาะชำคดเคี้ยวไปมาหรือห่างจากโลกมากน้อยเพียงใด ข้อมูลบ่งชี้ว่าเมฆฝุ่นไม่เพียงแค่ตกลงมาในรูปแบบที่โดดเด่นนี้เท่านั้น พวกมันเคลื่อนที่รวมกันเป็นวัตถุที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียวจริงๆ
“เราไม่สามารถนึกถึงบริเวณกำเนิดดาวที่มีชื่อเสียงมากเหล่านี้อย่างกลุ่มดาวนายพรานได้อีกต่อไป ซักเกอร์กล่าว “พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างขนาดมหึมาที่ขยายออกไปถึง 9,000 ปีแสง เราต้องคิดถึงบริบททางช้างเผือกที่ใหญ่กว่านี้ในการที่ดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นในทางช้างเผือก”
Radcliffe Wave มีคุณสมบัติสองประการที่ร้องออกมาเพื่ออธิบาย: ความตรงตามแนวยาวและความลาดเอียงขึ้นและลง และอาจไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกัน
เมื่อนักดาราศาสตร์ซูมเข้าไปที่ดาราจักรอื่นในมุมมองจากบนลงล่างที่สะดวก พวกเขาสังเกตเห็นว่าแขนมักจะสูญเสียส่วนโค้ง สิ่งที่ดูเหมือนเกลียวเรียบจากระยะไกลจะแยกออกเป็นสตริงของส่วนของเส้นตรงที่วางเรียงกันตั้งแต่ต้นจนจบ เช่น ถ้าคุณพยายามร่างวงกลมด้วยไม้ขีดไฟ Radcliffe Wave นั้นมีความยาวเท่ากับไม้ขีดไฟทางช้างเผือก บ่งบอกว่าตัวคลื่นเองอาจเป็นส่วนตรงของแขนดาราจักรในพื้นที่ของเรา
ทฤษฎีจำนวนหนึ่งทำนายว่าแรงดึงโน้มถ่วงของแขนอาจดึงก๊าซของมันเองเป็นเส้นตรงได้อย่างไร แต่ไม่มีใครคาดคิดว่าส่วนเหล่านี้จะมีลักษณะเป็นคลื่นเหมือนคลื่นของแรดคลิฟฟ์
เพื่ออธิบายการกระเพื่อมของแขนของเราที่อาจเกิดขึ้นได้ Zucker คาดเดาเกี่ยวกับการบาดเจ็บในสมัยโบราณ ดาราจักรแคระที่โคจรอยู่หรือเมฆก๊าซขนาดใหญ่อาจปิดล้อมย่านของเราในอดีตอันไกลโพ้น ทำให้เกิดเสียงก้องในส่วนแขนตรงที่ยังคงส่ายไปมาจนถึงทุกวันนี้
การล้อเลียนประวัติศาสตร์ของ Radcliffe Wave จะต้องมีการวิเคราะห์เพิ่มเติมและการวัดตำแหน่งดาวฤกษ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นจาก Gaia ซึ่งคาดว่าจะมีการเปิดเผยข้อมูลครั้งต่อไปในปลายปีนี้ แต่การค้นพบของวัตถุกำลังสร้างคลื่นกาแลคซีอยู่แล้ว “มันจะเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองแขนกังหัน” ซักเกอร์กล่าว เว็บตรง
