เผยภาพประวัติศาสตร์! เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ ALMA จับภาพใจกลางทางช้างเผือกละเอียดที่สุดเท่าที่เคยมีมา

ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติประสบความสำเร็จในการใช้เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุเอแอลเอ็มเอ หรือ อัลมา (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA) บันทึกภาพบริเวณใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราในมุมมองใหม่ที่น่าตื่นตาตื่นใจ โดยเผยให้เห็นโครงสร้างอันซับซ้อนของกลุ่มก๊าซที่ถักทอเป็นสายใยคอสมิกด้วยรายละเอียดที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน ข้อมูลชุดนี้ถือเป็นภาพถ่ายที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่หอสังเกตการณ์อัลมาเคยสร้างขึ้น ซึ่งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดของกาแล็กซี โดยเฉพาะบริเวณใกล้เคียงกับหลุมดำมวลมหาศาลที่ตั้งอยู่ ณ จุดศูนย์กลาง

แอชลีย์ บาร์นส์ นักดาราศาสตร์จากหอสังเกตการณ์ภาคใต้แห่งยุโรป (ESO) ประเทศเยอรมนี หนึ่งในทีมวิจัยระบุว่า พื้นที่แห่งนี้เปรียบเสมือนดินแดนแห่งความสุดโต่งที่สายตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ แต่เทคโนโลยีปัจจุบันทำให้เราเห็นรายละเอียดที่น่าทึ่ง การสังเกตการณ์ครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่ก๊าซเย็นซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในการก่อตัวของดาวฤกษ์ภายในบริเวณที่เรียกว่า "เขตโมเลกุลส่วนกลาง" (Central Molecular Zone หรือ CMZ) โดยเป็นครั้งแรกที่มีการสำรวจก๊าซเย็นครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดของภูมิภาคนี้อย่างละเอียดถี่ถ้วน

พื้นที่ที่ปรากฏในภาพมีความกว้างครอบคลุมระยะทางกว่า 650 ปีแสง ประกอบไปด้วยเมฆก๊าซและฝุ่นหนาแน่นที่ห้อมล้อมหลุมดำมวลมหาศาลใจกลางกาแล็กซี ซึ่งบาร์นส์อธิบายเพิ่มเติมว่านี่คือใจกลางกาแล็กซีเพียงแห่งเดียวที่อยู่ใกล้โลกมากพอจนเราสามารถศึกษาในระดับรายละเอียดที่ลึกซึ้งได้ ข้อมูลชุดนี้เผยให้เห็นโครงสร้างตั้งแต่ก๊าซที่มีขนาดใหญ่หลายสิบปีแสง ไปจนถึงกลุ่มก๊าซขนาดเล็กที่ห่อหุ้มดาวฤกษ์แต่ละดวง

โครงการสำรวจนี้มีชื่อว่า เอเซส (ALMA CMZ Exploration Survey - ACES) ทำหน้าที่วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีอันซับซ้อนภายในเขตโมเลกุลส่วนกลาง โดยตรวจพบโมเลกุลที่หลากหลาย ตั้งแต่โมเลกุลพื้นฐานอย่างซิลิกอนมอนอกไซด์ ไปจนถึงโมเลกุลอินทรีย์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น เมทานอล อะซิโตน และเอทานอล ซึ่งก๊าซเหล่านี้จะไหลเวียนตามเส้นใยคอสมิกเข้าไปรวมตัวกันเป็นกระจุกมวลสารที่จะพัฒนาไปเป็นดาวฤกษ์ต่อไป

สตีฟ ลองมอร์ ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูล จอห์น มัวร์ส สหราชอาณาจักร หัวหน้าโครงการเอเซส กล่าวว่า ในบริเวณใจกลางกาแล็กซีมีดาวฤกษ์มวลมหาศาลที่สุดเท่าที่เคยรู้จักในทางช้างเผือกอาศัยอยู่ ดาวเหล่านี้มักมีอายุขัยสั้นและสิ้นอายุขัยอย่างรุนแรงด้วยการระเบิดซูเปอร์โนวา หรือแม้กระทั่งไฮเปอร์โนวา ทีมวิจัยหวังว่าข้อมูลจากโครงการนี้จะช่วยให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าปรากฏการณ์รุนแรงเหล่านี้ส่งผลต่อการเกิดใหม่ของดาวฤกษ์อย่างไร และทฤษฎีการกำเนิดดาวฤกษ์ที่เรามีอยู่ยังคงใช้ได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นนี้หรือไม่

การสร้างภาพขนาดใหญ่เช่นนี้เกิดจากการนำภาพสังเกตการณ์ย่อยๆ มาต่อกันเหมือนการประกอบจิ๊กซอว์ จนกลายเป็นภาพโมเสกที่มีความยาวเมื่อเทียบกับท้องฟ้าเท่ากับดวงจันทร์เต็มดวง 3 ดวงเรียงต่อกัน ซึ่งแคทารินา อิมเมอร์ นักดาราศาสตร์จากอัลมา ยอมรับว่าแม้ทีมงานจะคาดหวังความละเอียดที่สูงอยู่แล้ว แต่ผลลัพธ์ที่ได้จากความซับซ้อนและความสมบูรณ์ของภาพสุดท้ายนั้นสร้างความประหลาดใจให้แก่ทีมวิจัยอย่างยิ่ง

ข้อมูลอ้างอิง: ALMA

• ALMA Creates Largest-Ever Image of the Milky Way’s Core