สมาคมดาราศาสตร์ไทย

ดาราจักรแคระคนยิงธนูกับแมเจลแลนใหญ่อาจเป็นพี่น้องกัน

ดาราจักรแคระคนยิงธนูกับแมเจลแลนใหญ่อาจเป็นพี่น้องกัน

5 มี.ค. 2545
รายงานโดย: วิมุติ วสะหลาย (wimut@hotmail.com)
ดาราจักรแคระคนยิงธนู (Sagittarius dwarf) ซึ่งเป็นดาราจักรที่ใกล้ทางช้างเผือกมากที่สุด อาจเคยเป็นดาราจักรเดียวกันกับเมฆแมเจลแลนใหญ่มาก่อน แต่แยกจากกันเนื่องจากแรงดึงดูดของทางช้างเผือก หรือจากการที่ถูกดาราจักรอื่นชน 

ดาราจักรแคระคนยิงธนู เป็นดาราจักรทรงรีขนาดเล็ก อยู่ในกลุ่มดาวคนยิงธนู อยู่ห่างจากโลกเพียง 75,000 ปีแสง ห่างจากใจกลางดาราจักรทางช้างเผือก 50,000 ปีแสง เป็นดาราจักรที่อยู่ใกล้ดาราจักรทางช้างเผือกมากที่สุด จริง ๆ แล้วมันอยู่ติดกับแขนข้างหนึ่งของทางช้างเผือกเสียด้วยซ้ำ แต่เนื่องจากดาราจักรนี้อยู่ตรงข้ามกับโลกโดยมีดุมกลางของดาราจักรทางช้างเผือกบังเอาไว้ ทำให้หลบเร้นสายตาของนักดาราศาสตร์มาได้เป็นเวลานาน จึงเพิ่งมาถูกค้นพบเมื่อปี 2537 นี้เอง 

แพทริก เชเรสน์เยส และคณะจากหอสังเกตการณ์ปารีส ได้ศึกษาดาวฤกษ์แบบอาร์อาร์พิณ (RR Lyrae) ประมาณ 3,700 ดวงในทิศทางของกลุ่มดาวคนยิงธนู ดาวชนิดนี้เป็นรู้จักกันดีเนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษที่มีความสัมพันธ์ที่แน่นอนระหว่างเส้นความสว่างกับกำลังส่องสว่าง จากการศึกษาการเปลี่ยนแปลงความสว่าง ทำให้นักดาราศาสตร์ทราบความสว่างที่แท้จริงซึ่งสามารถนำมาเปรียบเทียบกับความสว่างปรากฏเพื่อคำนวณหาระยะห่างได้ 

เขาพบว่า ในจำนวนของดาวแบบอาร์อาร์พิณที่สำรวจนั้น มีราว 2,000 ดวงที่อยู่ในดาราจักรแคระคนยิงธนู 

ต่อจากนั้นเขาได้ศึกษาคาบการแปรแสงของดาวอาร์อาร์พิณในดาราจักรแคระคนยิงธนู คาบของดาวชนิดนี้มีความสัมพันธ์กับกำลังส่องสว่าง อุณหภูมิ สัดส่วนของโลหะ และมวลของดาว หลังจากรวบรวมข้อมูลของดาวอาร์อาร์พิณในดาราจักรนี้แล้ว ก็เริ่มเปรียบเทียบกับดาวชนิดเดียวกันในดาราจักรอื่นที่อยู่ใกล้เคียงต่อไป 

เขาได้พบว่าการกระจายของดาวอาร์อาร์พิณแบบต่าง ๆ ในดาราจักรแคระคนยิงธนูมีความคล้ายคลึงกับของดาราจักรเมฆแมเจลแลนใหญ่มาก นี่อาจหมายความว่าดาราจักรทั้งสองกำเนิดขึ้นภายใต้สภาวะใกล้เคียงกัน 

ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์กลุ่มอื่นได้เคยพบความสัมพันธ์ระหว่างดาวยักษ์แดงและดาวคาร์บอนในสองดาราจักรนี้มาแล้วเหมือนกัน การค้นพบของเชเรสน์เยสจึงเป็นการตอกย้ำหลักฐานว่าดาวฤกษ์ในสองดาราจักรมีต้นกำเนิดร่วมกัน 

เชเรสน์เยสวางแผนที่จะสร้างแบบจำลองเพื่อพิสูจน์ว่าทฤษฎีนี้เป็นไปได้หรือไม่ และถ้าเป็นไปได้ ก็จะต้องหาว่าดาราจักรทั้งสองได้แยกออกจากกันเมื่อใด และเหตุใดดาราจักรทั้งสองจึงได้มีแนวโคจรรอบทางช้างเผือกที่เกือบจะตั้งฉากกันเช่นในปัจจุบัน 



ดาราจักรแคระคนยิงธนูเป็นดาราจักรที่อยู่ใกล้ทางช้างเผือกมากที่สุด แต่มองเห็นได้ยากเนื่องจากถูกบดบังโดยดุมกลางที่หนาแน่นของดาราจักรทางช้างเผือก (ภาพจาก A. Oksanen Nordic Optical Telescope Scientific Association)

ดาราจักรเมฆแมเจลแลนใหญ่ ในกลุ่มดาวปลาปากดาบ (ภาพ Anglo-Australian Observatory / Royal Observatory, Edinburgh, photo by David Malin)

ดาราจักรเมฆแมเจลแลนใหญ่ ในกลุ่มดาวปลาปากดาบ (ภาพ Anglo-Australian Observatory / Royal Observatory, Edinburgh, photo by David Malin)

เปรียบเทียบคุณสมบัติของดาวแบบอาร์อาร์พิณในดาราจักรแคระคนยิงธนูกับดาราจักรอื่นที่อยู่ใกล้เคียง ดาวในดาราจักรคนยิงธนูในช่องสีเหลือง ส่วนดาวของดาราจักรอื่นอยู่ในช่องสีน้ำเงิน แกนนอนแสดงคาบของดาว แกนตั้งแสดงจำนวนของดาว จะเห็นว่าดาวในดาราจักรแคระคนยิงธนูกับเมฆแมเจลแลนใหญ่มีความใกล้เคียงกันมากที่สุด (ภาพ P. Cseresnjes)

เปรียบเทียบคุณสมบัติของดาวแบบอาร์อาร์พิณในดาราจักรแคระคนยิงธนูกับดาราจักรอื่นที่อยู่ใกล้เคียง ดาวในดาราจักรคนยิงธนูในช่องสีเหลือง ส่วนดาวของดาราจักรอื่นอยู่ในช่องสีน้ำเงิน แกนนอนแสดงคาบของดาว แกนตั้งแสดงจำนวนของดาว จะเห็นว่าดาวในดาราจักรแคระคนยิงธนูกับเมฆแมเจลแลนใหญ่มีความใกล้เคียงกันมากที่สุด (ภาพ P. Cseresnjes)

ที่มา: