นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเก่าแก่ที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกซึ่งมีร่องรอยของเอกภพในยุคแรกเริ่ม

Share

12 มกราคม 2559

ทีมงานนักดาราศาสตร์นานาชาตินำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียค้นพบดาวฤกษ์เก่าแก่ในกาแล็กซีของเราซึ่งมีเบาะแสสำคัญเกี่ยวกับเอกภพในยุคเริ่มแรกรวมทั้งข้อมูลว่าดาวฤกษ์ดวงแรกๆแตกดับไปอย่างไร

 

        หลายสิบปีที่ผ่านมานี้ นักดาราศาสตร์พยายามจะอธิบายว่าเอกภพมีสภาพเป็นอย่างไรหลังจากเกิดบิ๊กแบงได้ไม่นานและพยายามทำความเข้าใจว่าดาวฤกษ์และกาแล็กซีแรกก่อตัวขึ้นอย่างไร 

        ในขณะที่นักดาราศาสตร์หลายคนมองออกไกลไปด้านนอกกาแล็กซีหลายพันล้านปีแสงเพื่อไขปริศนาดังกล่าว นักวิจัยกลุ่มหนึ่งเลือกมองเข้าในใจกลางกาแล็กซีของเรา

        ไม่นานหลังจากบิ๊กแบง เอกภพประกอบไปด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียม มีลิเธียมเล็กน้อย ธาตุอื่นๆอย่างออกซิเจนที่เราหายใจเข้าไป,โซเดียมในยาสีฟันของเรา รวมทั้งธาตุที่เป็นโลหะทั้งหมด ล้วนถูกสร้างขึ้นภายในดาวฤกษ์หรือเมื่อดาวฤกษ์ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา นักวิจัยจึงพยายามหาดาวฤกษ์ที่มีโลหะน้อยมาก 

        ทฤษฎีบ่งว่าดาวฤกษ์เก่าแก่น่าจะอยู่ที่ใจกลางกาแล็กซี  แต่นักดาราศาสตร์กลับพบว่าดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ที่ใจกลางของกาแล็กซีของเรามีปริมาณโลหะที่คล้ายกับดาวฤกษ์ใกล้ๆเราซึ่งอยู่ขอบกาแล็กซี แม้ว่าดาวฤกษ์บริเวณใจกลางของกาแล็กซีจะมีอายุมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณเจ็ดพันล้านปีก็ยังมีอายุไม่มากพอจะใช้ศึกษาลักษณะของเอกภพยุคแรกๆ

         อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์ในประเทศออสเตรเลียและชิลีอาจช่วยให้ทีมวิจัยนี้มองหาดาวฤกษ์เก่าแก่พบ กุญแจสำคัญคือดาวฤกษ์เก่าแก่เหล่านี้จะปรากฏเป็นสีน้ำเงินมากกว่าดาวฤกษ์ทั่วไป

         ทีมวิจัยเลือกดาวฤกษ์ 14,000 ดวงมาศึกษาในรายละเอียดด้วยเครื่องสเปกโตกราฟ พบว่ามีอยู่ 23 ดวงที่มีโลหะน้อยมาก จากจำนวนนี้มีเพียง 9 ดวงที่มีโลหะน้อยกว่าดวงอาทิตย์เราถึงหนึ่งในพัน มีดวงหนึ่งที่มีโลหะน้อยกว่าดวงอาทิตย์ถึงหนึ่งในหมื่น

        “ดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์มีองค์ประกอบโลหะก้อนเท่ากำปั้น โลหะในดาวฤกษ์ที่ค้นพบมีโลหะอยู่เท่ากับกรวดเม็ดเล็กๆเท่านั้น” ดร.แอนดรู เคซี่ย์ แห่งสถาบันดาราศาสตร์เคมบริดจ์ หนึ่งในทีมวิจัยกล่าว "พวกมันเป็นดาวฤกษ์อีกประเภทหนึ่ง"

        แต่การพบดาวที่มีปริมาณโลหะต่ำยังไม่เพียงพอต่อการระบุว่ามันเป็นดาวฤกษ์เก่าแก่ในเอกภพยุคแรกเริ่ม มันอาจเป็นดาวฤกษ์ที่เพิ่งเกิดขึ้นมาในตำแหน่งอื่นๆของกาแล็กซีแล้วเคลื่อนที่ผ่านมายังใจกลางกาแล็กซีก็ได้ นักวิจัยจึงศึกษาการเคลื่อนที่ของมันอย่างละเอียดเพื่อดูว่ามันเคลื่อนที่อย่างไรและมันมาจากส่วนไหนของกาแล็กซี

        พวกเขาพบว่ามีดาวฤกษ์เพียง 7ดวงที่อยู่ในใจกลางกาแล็กซีมานานแล้ว แบบจำลองทางคอมพิวเตอร์พบว่ามันเกิดขึ้นในช่วงแรกๆของเอกภพ

        เมื่อดาวฤกษ์ในเอกภพยุคแรกเริ่มตายลง พวกมันจะทิ้งร่องรอยองค์ประกอบทางเคมีไว้ในดาวฤกษ์เก่าแก่ที่หลงเหลือมาถึงปัจจุบันซึ่งนักวิจัยพบว่าดาวฤกษ์ยุคแรกเริ่มตายแล้วกลายเป็นไฮเปอร์โนวาซึ่งมีความรุนแรงนับสิบเท่าของซูเปอร์โนวาปกติ

        งานวิจัยนี้อาจนำมาซึ่งความเข้าใจในสภาพเอกภพเมื่อ 13,700,000,000 ปีก่อน จึงได้ถูกตีพิมพ์ในวารสารชื่อดังอย่าง Nature เมื่อ 11 พฤศจิกายน 2558

 

แหล่งอ้างอิง : http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151111143135.htm

 

เรียบเรียงโดย

วทัญญู แพทย์วงษ์