นักดาราศาสตร์มองเห็นกาแล็กซีด้วยความคมชัดสูงเป็นพิเศษ

นักดาราศาสตร์ได้จับภาพดาราจักรที่มีรายละเอียดมากที่สุดเท่าที่เคยเห็นมาในห้วงอวกาศ

หลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางดาราจักรที่มองเห็นได้จางๆ ตรงกลาง ยิงไอพ่นของวัตถุออกไปในอวกาศ

   พวกมันมีความคมชัดสูงกว่าปกติมาก และเผยให้เห็นการทำงานภายในของกาแลคซีในรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน

   ภาพหลายภาพสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับบทบาทของหลุมดำในการก่อตัวดาวและดาวเคราะห์

   นักวิจัยกล่าวว่าภาพเหล่านี้จะเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาราจักร

   ภาพเหล่านี้เป็นคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากกาแลคซี นักวิจัยมักจะศึกษาคลื่นวิทยุจากวัตถุทางดาราศาสตร์มากกว่าแสงที่มองเห็นได้ เพราะมันช่วยให้พวกเขาเห็นสิ่งที่อาจถูกชั้นบรรยากาศของโลกหรือฝุ่นและก๊าซบดบังในกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลออกไป

   พื้นที่หลายแห่งที่มืดสำหรับดวงตาของเรา จริง ๆ แล้วสว่างไสวด้วยคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมา สิ่งนี้ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถมองเข้าไปในบริเวณที่เกิดดาวหรือเข้าไปในใจกลางดาราจักร

มีอะไรใหม่คือ ทีมงานได้ปรับปรุงความละเอียดของภาพวิทยุอย่างมาก โดยเชื่อมโยงเสาอากาศขนาดเล็กกว่า 70,000 ลำที่กระจายอยู่ทั่ว 9 มณฑลของยุโรปเข้าด้วยกัน

สัญญาณวิทยุถูกจับโดยเสาอากาศสูง 1 เมตร 70,000 เสาใน 9 ประเทศในยุโรป

การรวมสัญญาณวิทยุจากเสาอากาศจำนวนมากไม่ได้เป็นกระบวนการที่ตรงไปตรงมา ทีมงานใช้เวลาหกปีในการพัฒนาวิธีการใหม่ในการรวบรวมสัญญาณจากเสาอากาศแต่ละตัว แปลงสัญญาณให้เป็นดิจิทัล ขนส่งไปยังโปรเซสเซอร์กลาง จากนั้นจึงรวมข้อมูลทั้งหมดลงในภาพที่ไม่เพียงแต่มีความสนใจทางวิทยาศาสตร์อย่างมหาศาลเท่านั้น แต่ยังมีสิ่งที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย ความงาม.

ความสำเร็จนี้เป็นผลงานทางเทคนิคและนำโดย Dr Leah Morabito จาก Durham University ประเทศอังกฤษ

“การทำงานกับข้อมูลเป็นเวลานาน และในที่สุดก็ได้ภาพดังกล่าวและสามารถเป็นคนแรกที่เห็นสิ่งที่ดูเหมือนมันช่างเหลือเชื่อ” เธอบอกกับ BBC News

"ฉันเดินไปรอบๆ ด้วยรอยยิ้มกว้าง ๆ ตลอดทั้งวัน เพราะฉันรู้สึกภูมิใจมากที่สามารถสร้างภาพเหล่านี้และสามารถมองเห็นสิ่งที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน"

   ภาพที่ด้านบนของหน้าจัดทำโดยสมาชิกของทีม Dr Morabito มันแสดงให้เห็นดาราจักรที่แทบจะมองไม่เห็น นั่งอยู่ตรงกลางของวัตถุที่เป็นสีส้ม ยิงออกมาจากด้านใดด้านหนึ่ง แต่ละอันมีขนาดใหญ่กว่าดาราจักรมาก

   เครื่องบินไอพ่นเกิดจากหลุมดำมวลมหาศาลใจกลางดาราจักร ซึ่งเป็นวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงรุนแรงจนแสงไม่สามารถหลบหนีได้ โดยปกติมันจะดูดวัสดุ - แต่การดึงเข้าด้านในยังสร้างแรงรอบหลุมดำซึ่งส่งผลให้วัสดุถุยออกสู่อวกาศ

   เครื่องบินไอพ่นดังกล่าวเคยถูกสังเกตมาก่อน - แต่นักดาราศาสตร์ได้รับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ใหม่จากแถบสีดำบนเครื่องบินเจ็ททางด้านขวา ซึ่งไม่เคยเห็นมาก่อน นักดาราศาสตร์เชื่อว่าสิ่งเหล่านี้เป็นตัวแทนของช่วงเวลาที่ไม่มีการใช้งานโดยสัมพันธ์กับหลุมดำ เมื่อมันคายวัตถุออกมาน้อยลง ภาพดังกล่าวทำให้นักวิจัยเข้าใจถึง "วัฏจักรการนอนหลับ" ของหลุมดำ

ภาพด้านบนแสดงกาแลคซีสองแห่งชนกัน จุดสว่างด้านซ้ายมือเกิดจากการระเบิดของดาวฤกษ์ ทำให้เกิดลมดาราจักรอย่างมีประสิทธิภาพ พัดฝุ่นและก๊าซออกไป

แสงจากกาแลคซีที่แสดงด้านบนโดยตรงเกิดขึ้นเมื่อจักรวาลมีอายุเพียง 2.6 พันล้านปี ด้านบนและด้านล่างเป็นไอพ่นของวัสดุที่หลุมดำอยู่ภายใน โดยปกติแล้ว ดาราจักรยุคแรกนั้นไม่สามารถศึกษาโดยละเอียดได้ แต่ตอนนี้ เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ได้เห็นโครงสร้างของหนึ่งในนั้นที่ความถี่วิทยุ ซึ่งให้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญเกี่ยวกับวิธีที่หลุมดำมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมโดยรอบ

ภาพเผยให้เห็นว่ากาแล็กซีเป็นมากกว่ากลุ่มดาว พวกเขาเป็นโรงงานผลิตดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ที่มีพลังขับเคลื่อนโดยหลุมดำตามที่ดร. นีลแจ็คสันจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์กล่าว

“แม้แต่นักดาราศาสตร์ที่ช่ำชองก็ยังร้องว้าว! เมื่อพวกเขาเห็นภาพเหล่านี้” เขาบอกฉัน

"เป็นที่ชัดเจนว่า เพื่อที่จะเข้าใจวิวัฒนาการของดาราจักร เราต้องเข้าใจหลุมดำตรงใจกลาง เพราะดูเหมือนว่าจะมีอิทธิพลพื้นฐานพอสมควรต่อการวิวัฒนาการของดาราจักร และนั่นคือสิ่งที่ภาพเหล่านี้ทำให้เราทำได้ ” ดร.แจ็คสันกล่าว

"ภาพความละเอียดสูงเหล่านี้ช่วยให้เราสามารถซูมเข้าเพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อหลุมดำมวลมหาศาลปล่อยมวลสารเหล่านี้"

ภาพทางด้านซ้ายเป็นดาราจักรที่สังเกตได้จากแสงที่มองเห็นได้ ภาพตรงกลางแสดงกาแล็กซีเดียวกัน แต่เห็นที่ความถี่วิทยุ และด้านขวาเป็นภาพความละเอียดสูง

ดร.โมราบิโตกล่าวว่าภาพเหล่านี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้ว่ากระบวนการเหล่านี้ซึ่งสร้างดาวและดาวเคราะห์ ซึ่งรวมถึงระบบสุริยะของเราเองนั้นทำงานอย่างไร

"เราเริ่มเข้าใจจริงๆ แล้วว่ากาแล็กซีมีวิวัฒนาการอย่างไร และหลุมดำก็เป็นส่วนสำคัญของเรื่องนั้น เพราะเครื่องบินไอพ่นของพวกมันสามารถดูดเชื้อเพลิงสำหรับการกำเนิดดาวได้ และในขณะที่พวกมันผลักออกไป พวกมันสามารถทำลายกาแลคซีได้ พวกมันยังสามารถกระตุ้นดาวได้ ก่อตัวหรือดับมันและทำให้มันเกิดขึ้นน้อยลง” เธอกล่าว

ผลลัพธ์ชุดแรกนำไปสู่การตีพิมพ์เอกสารทางวิทยาศาสตร์เก้าฉบับเกี่ยวกับพลวัตของหลุมดำในกาแลคซี แต่นี่เป็นเพียงการเริ่มต้นของทีม พวกเขาวางแผนที่จะสแกนกาแลคซีหลายล้านแห่งในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

ดร.โมราบิโตกล่าวว่า "และนั่นคือสิ่งที่เราต้องสามารถเข้าใจได้ นั่นคือภาพรวมทั้งหมดว่าหลุมดำส่งผลกระทบต่อวิวัฒนาการของกาแลคซีอย่างไร"

"ฉันคิดว่าเราเจอเรื่องเซอร์ไพรส์แน่นอน เมื่อใดก็ตามที่คุณเริ่มทำสิ่งใหม่ทางดาราศาสตร์ คุณจะค้นพบสิ่งที่คุณไม่เคยคาดคิดมาก่อนเสมอ และนั่นคือสิ่งที่ฉันตั้งตารอจริงๆ"

เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ระหว่างประเทศเรียกว่าอาร์เรย์ความถี่ต่ำที่รู้จักกันในชื่อโลฟาร์ เสาอากาศส่วนใหญ่ตั้งอยู่ใน Exloo ในประเทศเนเธอร์แลนด์