กาแล็กซีแอนโดรมีดา หลายคนคงเคยได้ยินชื่อนี้ และทราบว่าเป็นกาแล็กซีเพื่อนบ้านขนาดใหญ่ (Major Galaxy of Local group) ที่อยู่ใกล้โลกของเรามากที่สุด แต่เราก็เพิ่งจะทราบรายละเอียดเกี่ยวกับมัน ในช่วงไม่ถึง 100ปีมานี้เอง ก็คงต้องขอบคุณพัฒนาการ ของกล้องดูดาวประสิทธิภาพสูง
ความรู้ที่ได้จากการศึกษากาแล็กซีแอนโดรมีดา นำไปสู่การเรียนรู้กาแล็กซีอื่นๆ ทำให้เราได้ทฤษฎีต่างๆเกี่ยวกับ ดวงดาวและอวกาศมากมาย นับเป็นก้าวกระโดดครั้งสำคัญ ของการศึกษาดาราศาสตร์ และไขความลับของเอกภพ
ในสมัยก่อน เมื่อท้องฟ้าเวลากลางคืนยังมืดสนิท ไม่มีหมอกควันหรือแสงไฟรบกวน ในกลุ่มดาวแอนโดรมีดาจะปรากฎมีฝ้าสีขาวจางๆ และจะเห็นได้ชัดมากขึ้น เมื่อมองด้วยกล้องส่องทางไกลหรือกล้องโทรทรรศน์ กินบริเวณกว้างกว่าดวงจันทร์ ฝ้าสีขาวนี้สร้างความสงสัย ให้ผู้สนใจท้องฟ้าและดวงดาว มาหลายยุคหลายสมัย และยิ่งกล้องดูดาวพัฒนามากขึ้น ก็ค้นพบฝ้าลักษณะคล้ายกลุ่มเมฆ หรือกลุ่มก๊าซเล็กๆ มีลักษณะต่างๆกัน บนท้องฟ้าบริเวณต่างๆมากขึ้นเรื่อยๆ
สิ่งซึ่งเป็นที่สนใจอย่างหนึ่งของนักดาราศาสตร์ในสมัยก่อนคือ การค้นหาดาวหาง เพื่อมิให้เป็นที่สับสนกับดาวหาง (เนื่องจากวัตถุเหล่านี้ พบว่ามีตำแหน่งที่แน่นอนบนท้องฟ้า แต่ดาวหางจะเปลี่ยนตำแหน่งไปเรื่อยๆ) ในปีคศ.1784 ชาร์ลส์ เมซิเย (Cherles Messier) จึงได้รวบรวมตำแหน่ง จดบันทึกวัตถุลักษณะต่างๆเหล่านี้ รวมทั้งกระจุกดาว ไว้เป็นคะตะล็อกเมซิเย (Messier Catalogue) ซึ่งมีถึง 109(-110) รายการเลยทีเดียว เขาบันทึกกาแล็กซีแอนโดรมีดา ไว้เป็นวัตถุที่31 กาแล็กซีแอนโดรมีดา จึงมักถูกเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า M31
ช่วงปี คศ.1900 เศษๆ เชื่อกันว่า โลก ดวงอาทิตย์ ระบบสุริยะ และดวงดาวต่างๆ ล้วนอยู่ในอาณาจักรใหญ่ของดวงดาวที่เรียกว่า ทางช้างเผือก (Milky way galaxy)
ในปีคศ.1912 ด้วยผลงานของผู้หญิงตัวเล็กๆคนหนึ่ง ชื่อว่าเฮนริเอตทา เลวิตต์ (Henrietta Leavitt) ทำให้เราสามารถวัดระยะทางจากโลกไปยังที่ต่างๆในจักรวาลได้ เฮนริเอตทา เลวิตต์ ศึกษาเกี่ยวกับ ดาวแปรแสงประเภทซีฟีอิด(Cepheid Variable) ซึ่งก็คือดวงดาวที่เปลี่ยนแปลงความสว่าง เมื่อเวลาผ่านไป จากสว่างที่สุด จางลง และกลับมาสว่างที่สุดอีกครั้ง โดยใช้คาบเวลาคงที่ตลอด (บางดวงอาจใช้เวลาแค่1วัน บางดวงอาจใช้เวลาถึง50วัน)
เมื่อทราบคาบเวลา จากข้อมูลของเธอ สามารถคำนวณออกมาได้ว่า ดาวแปรแสงดวงนั้น มีความสว่างจริงๆเฉลี่ยเท่าไร เมื่อเราเอามาเทียบกับ ความสว่างเฉลี่ยของดาวแปรแสงดวงนั้น ที่สังเกตได้จากโลก เราก็จะสามารถคำนวณ หาระยะทางจากโลกไปถึงดาวแปรแสงดวงนั้นได้
ทำให้ในปีค.ศ. 1918 ฮาร์โลว์ แชปลีย์ (Harlow Shapley) ซึ่งใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 100นิ้ว [ชื่อกล้องโทรทรรศน์ฮูเคอร์ (Hooker Telescope) ที่หอดูดาวเขาวิลสัน (Mount Wilson Observatory) เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก สมัยนั้น] สามารถวัดระยะจากโลก ไปยังตำแหน่งต่างในทางช้างเผือกได้สำเร็จ บอกได้ว่าโลกและดวงอาทิตย์ ไม่ใช่ศูนย์กลางของทางช้างเผือก อย่างที่เคยเชื่อกัน และวัดขนาดคร่าวๆ ของกาแล็กซีทางช้างเผือก เอาไว้ด้วย
ในปีค.ศ. 1919 เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) เดินทางขึ้นสู่เขาวิลสัน เขาใช้กล้องโทรทรรศน์ฮูเคอร์ศึกษา ฝ้าจางๆอันลึกลับบนท้องฟ้า และในปี ค.ศ. 1925 เขาก็ประกาศการค้นพบอันยิ่งใหญ่ ว่า เมื่อส่องดูM31 ในกลุ่มดาวแอนโดรมีดา ด้วยกล้องโทรทรรศน์ประสิทธิภาพสูง จะสามารถขยายให้เห็น แยกออกเป็น ดาวดวงๆจำนวนมากได้ ในจำนวนนี้ มีดาวแปรแสงประเภทซีฟีอิด(Cepheid Variable) รวมอยู่ด้วย ทำให้สามารถวัดระยะจากโลก ไปถึงM31ได้ พบว่ามันอยู่ห่างไกลกว่า รัศมีของทางช้างเผือกที่ฮาร์โลว์ แชปลีย์ คำนวณไว้มากๆ แสดงว่ามันอยู่นอกทางช้างเผือก และอยู่ไกลออกไปมากๆ นั่นคือ มันเป็นอีกหนึ่งกาแล็กซี เช่นเดียวกับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา
จากการศึกษากระจุกดาวในกาแล็กซีแอนโดรมีดา พบว่ามีอายุเก่าแก่พอๆกับ กระจุกดาวในทางช้างเผือกของเรา คาดว่ากระจุกดาวเหล่านี้ คงจะเกิดขึ้นตั้งแต่ ช่วงแรกๆของการก่อตัวของเอกภพ กระจุกดาวเหล่านี้ยังเป็นแหล่งที่พบดาวแปรแสง ช่วยให้เราสามารถวัดระยะทางจากโลกไปยังกาแล็กซีแอนโดรมีดา
กาแล็กซีแอนโดรมีดาอยู่ไกลออกไปประมาณ 2.2ล้านปีแสง มีลักษณะคล้ายๆทางช้างเผือกของเรา แต่อาจจะใหญ่กว่าเล็กน้อย และถ้าสังเกตให้ดีจะเห็นว่า มันมีกาแล็กซีเพื่อนบ้านเล็กๆ เป็นฝ้าจางๆอีก 2กาแล็กซี คือ M32(NGC 221) และ M110(NGC 205)
ในขณะที่กาแล็กซีแอนโดรมีดา เป็นกาแล็กซีรูปเกลียว(Spiral galaxy) คือมีลักษณะกลมแบนเหมือนจานสองใบประกบกัน มีแขนเกลียวยื่นออกมา คล้ายๆกันกับ กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา
แต่ M32 และ M110 มีลักษณะเป็นกาแล็กซีรูปทรงรี(Elliptical galaxy) ปัจจุบันพบว่ากาแล็กซีรูปทรงรีมีจำนวนมากมาย มากกว่า กาแล็กซีรูปเกลียวเสียอีก
ในเดือนกรกฎาคม 2001 มีบทความของโรดริโก ไอบาตา(Rodrigo Ibata) และนักดาราศาสตร์อีกหลายคน ลงตีพิมพ์ในวารสาร Nature ว่า เขาได้ศึกษาบริเวณว่างๆ รอบนอกกาแล็กซีแอนโดรมีดา พบว่ามีดวงดาวเรียงตัวเป็นสายออกมาจาก กาแล็กซีเพื่อนบ้านทั้งสอง(M32 และ M110) เข้าสู่กาแล็กซีแอนโดรมีดา
องค์ประกอบทางเคมีของดวงดาวที่พบ แตกต่างจากดวงดาวที่ขอบของกาแล็กซีแอนโดรมีดา จึงค่อนข้างชัดเจนว่า กาแล็กซีแอนโดรมีดาค่อยๆดึงดวงดาวและมวลสารต่างๆมาจาก กาแล็กซีเพื่อนบ้านของตน (คล้ายๆกับกำลังกลืนกิน เพื่อนบ้านของตน อย่างช้าๆ แต่จริงๆคงเป็นเพียง การรวมตัวกันของกาแล็กซี ได้เป็นกาแล็กซีที่ใหญ่ขึ้น)
กาแล็กซีแอนโดรมีดา กำลังเข้าใกล้กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา ด้วยความเร็วประมาณ 500,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง คาดว่าจะสัมผัสกัน ในอีก 3พันล้านปีข้างหน้า หากจินตนาการช่วงเวลา ขณะรวมตัวกันคงเป็นดังรูปข้างบน
ในปี 1983 อลัน เดรสเลอร์(Alan Dressler)และ นักดาราศาสตร์กลุ่มนุคเคอร์(Nuker Team) ผู้ศึกษาด้านหลุมดำที่มีมวลสูงมาก (Supermassive Black Holes) มีโครงการที่จะตามหา Supermassive Black Holes ให้พบ พวกเขาคาดว่าจะหาพบได้ใน กาแล็กซีที่มีการ ปล่อยพลังงานสูงออกมาจากแกนกลาง (Quasar)
แต่เนื่องจากไม่สามารถมองเห็นหลุมดำได้ เขาจึงใช้วิธีวัดความเร็วของดวงดาว ซึ่งกำลังเคลื่อนที่ใกล้ๆกับ แกนกลางของกาแล็กซี ถ้าดวงดาวต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก ก็แสดงว่าดวงดาวนั้นถูกดึงด้วย แรงโน้มถ่วงมหาศาล (จาก Supermassive Black Holes) ซึ่งมาจากแกนกลางของกาแล็กซี
เขาเลือกใช้กาแล็กซี NGC1068 (ซึ่งอยู่ไกลมาก) วัดความเร็วของดวงดาวใกล้ๆกับ แกนกลาง เทียบกับดวงดาวในกาแล็กซีที่ดูธรรมดาๆ อย่างกาแล็กซีแอนโดรมีดา
ผลปรากฎว่า NGC1068 อยู่ไกลเกินไป เกินกว่าจะวัดวัดความเร็วของดวงดาวบริเวณแกนกลางได้
แต่สิ่งที่น่าแปลกใจกลับมาจากกาแล็กซีแอนโดรมีดา
ดวงดาวบริเวณใกล้แกนกลางของกาแล็กซีแอนโดรมีดา เคลื่อนที่ด้วยความเร็วถึง 500,000km/hr แสดงว่าน่าจะมี แรงโน้มถ่วงมหาศาล มาจาก Supermassive Black Holes ในแกนกลางของ กาแล็กซีแอนโดรมีดา
ปัจจุบันพบปรากฎการณ์คล้ายๆกัน ในการศึกษา กาแล็กซีอื่นๆอีกหลายๆกาแล็กซี (รวมทั้งกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา) แสดงว่า น่าจะมี Supermassive Black Holes อยู่ในแกนกลางของหลายๆกาแล็กซี
ภาพถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา แสดงให้เราเห็นถึงแหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์ อยู่ในใจกลางกาแล็กซีแอนโดรมีดา รังสีเอ็กซ์นี้เกิดขึ้นขณะมีมวลสารเข้าสู่หลุมดำ แกนกลางของกาแล็กซีแอนโดรมีดามีลักษณะเป็น กลุ่มของดวงดาวสว่างไสว รวมตัวกันหนาแน่นคล้ายเมฆ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก รอบหลุมดำ(Blackhole - มีมวลประมาณ 30ล้านเท่าของดวงอาทิตย์) ที่อยู่ใจกลางของกาแล็กซี
กาแล็กซีแอนโดรมีดาอยู่ในกลุ่มดาวแอนโดรมีดา หากต้องการมองเห็นลักษณะ เป็นฝ้าขาวที่ชัดเจนขึ้น อาจต้องใช้กล้องส่องทางไกล หรือกล้องดูดาวโดยกลุ่มดาวแอนโดรมีดา จะอยู่สูงที่สุดบนฟ้า เวลาประมาณ สี่ทุ่มในเดือนตุลาคม-พฤศจิกายน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น