อะไรอยู่ใจกลางทางช้างเผือก

เรารู้ว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกเป็นกาแล็กซีของเรา และเป็นกลุ่มดาวหลายพันล้านดวงที่โคจรรอบบางสิ่งบางอย่าง นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าอะไรอยู่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกการรู้เรื่องนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจจักรวาลของเราและอายุขัยของระบบสุริยะของเรา

ดังนั้น เราจึงขออุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณว่าศูนย์กลางของทางช้างเผือกคืออะไร และมีลักษณะอย่างไร

อะไรอยู่ใจกลางทางช้างเผือก

จนกระทั่งศตวรรษที่ 20 จึงมีการประมาณตำแหน่งศูนย์กลางของกาแล็กซีของเราเป็นครั้งแรก ในปี 1918 ฮาร์โลว์ แชปลีย์ ได้เสนอตำแหน่งที่เป็นไปได้ขณะศึกษาการกระจายตัวของกระจุกดาวทรงกลม ซึ่งอยู่ที่พิกัดเส้นศูนย์สูตร RA 17 h 45 m 40,04 s, Dec -29° 00′ 28,1″ (ยุคจูเลียน J2000) หรือประมาณ 50.000 และประมาณ 15.000 พาร์เซกจากโลกและดวงอาทิตย์ ต่อมามีการแก้ไขตำแหน่งนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการประชุมใหญ่ครั้งที่ 19 ของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล ซึ่งกำหนดว่าศูนย์กลางของทางช้างเผือกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 8.500 พาร์เซก แม้ว่าระยะทางนี้อาจจะใกล้เคียงกับ 7.900 พาร์เซก (±300) ดังที่ระบุโดยการศึกษาในภายหลัง (เนื่องจากเทคโนโลยีทำให้สามารถสังเกตการณ์ได้อย่างแม่นยำมากขึ้น) นอกจากนี้ยังมีเขตเวลา UTC ที่กำหนดไว้แล้วด้วย

บางครั้งเราได้กล่าวถึงในที่นี้ว่า ฝุ่นระหว่างดาวเป็นหนึ่งในสิ่งที่ทำให้การสังเกตการณ์อวกาศเป็นเรื่องยาก ซึ่งทำให้หลายคนสับสนเกี่ยวกับดาวแทบบี้ที่ "ลึกลับ" แต่ด้วยการพัฒนาของหอดูดาวรังสีแกมมา อินฟราเรด และรังสีเอกซ์ความถี่สูง รวมถึงเทคโนโลยีอื่นๆทำให้สามารถทำความเข้าใจดาวแทบบี้ได้ดีขึ้นแม้จะมีฝุ่นอยู่ก็ตามนอกจากนี้ ความก้าวหน้าเหล่านี้ยังเป็นกุญแจสำคัญในการศึกษาพื้นที่ต่างๆ ของกาแล็กซีทางช้างเผือกอีกด้วย

ในปี พ.ศ. 2002 รังสีเอกซ์เหล่านี้ได้เปิดเผย (หรือตรวจพบ) สิ่งที่อยู่ที่ใจกลางของทางช้างเผือก โดยอาศัยข้อมูลที่ส่งกลับมาโดยจันทราในยุคเยาว์ ซึ่งดูเหมือนจะยืนยันสิ่งที่สงสัยกันมานาน นั่นคือ หลุมดำมวลยวดยิ่ง ในความเป็นจริงแล้ว กุญแจสำคัญของรังสีเหล่านี้ นอกเหนือจากความสามารถในการทะลุผ่านเมฆก๊าซเหล่านี้แล้ว ก็คือร่องรอยสุดท้ายของสสารก่อนที่มันจะถูกหลุมดำกลืนเข้าไป

หลุมดำขนาดมหึมานี้ถูกนำไปใช้ในการวิจัยและสังเกตการณ์เพิ่มเติม เช่น หอดูดาวทางใต้ของยุโรป (ESO, ชิลี) ซึ่งทำให้ทีมงานนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันสามารถติดตามการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ 28 ดวงที่โคจรรอบใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก... โดยเฉพาะอย่างยิ่งรอบหลุมดำที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึงสี่ล้านเท่า ซึ่งเป็นการสนับสนุนสมมติฐานที่ว่ากาแล็กซีต่างๆ ก่อตัวขึ้นรอบๆหลุมดำเหล่านั้น ทฤษฎีต่างๆ ชี้ให้เห็นว่าหลุมดำเหล่านี้อาจมีอิทธิพลต่อการก่อตัวของโครงสร้างกาแล็กซีอื่นๆ แต่ดังที่เราได้กล่าวไว้ในตอนต้น เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมานี้มีบางอย่างเปลี่ยนแปลงไป ปรากฏว่าไม่ได้มีหลุมดำเพียงหลุมเดียว แต่มีมากถึงสิบสองหลุมที่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก ตามรายงานของรอยเตอร์ โดยอ้างอิงจากผลงานของนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ชัค เฮลีย์ และทีมงานของเขา

จันทรายังได้ตรวจพบกระจุกของหลุมดำไบนารีที่มีขนาดเล็กกว่าซึ่งโคจรรอบราศีธนู A* ในใจกลางดาราจักรของเรา โดยคาดว่ามีหลุมดำทั้งหมดประมาณ 10.000 แห่งรอบๆ ราศีธนู A* ราศีธนู A* เป็นแหล่งกำเนิดที่สำคัญมาก รัศมีที่กะทัดรัดและสว่างมากของใจกลางกาแลคซีของเรา หรือหลุมดำมวลมหาศาลที่เหมือนกัน ซึ่งได้รับชื่อภายในโครงสร้าง Sagittarius A (กว้างกว่า)

บทความที่เกี่ยวข้อง:

หลุมดำในทางช้างเผือก

ศูนย์กลางของทางช้างเผือกเป็นอย่างไร?

ดังที่เราได้เห็นไปแล้วในการอภิปรายเกี่ยวกับหอดูดาวอวกาศในปัจจุบันกลไกของกล้องโทรทรรศน์นี้สามารถจับภาพสเปกตรัมความยาวคลื่นที่แตกต่างกันได้ในกรณีนี้ ด้วยภาพอินฟราเรด นักดาราศาสตร์จึงสามารถศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ในตำแหน่งนั้น ซึ่งช่วยให้พวกเขาเข้าใจถึงการก่อตัวของกระจุกดาว ตลอดจนมวลและโครงสร้างของมัน ในปี 2018 กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราและองค์การอวกาศยุโรป (ESO) ได้เปิดใช้งานทัวร์เสมือนจริง 360 องศาของใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก การแสดงภาพช่วยให้นักวิจัยเข้าใจถึงการปรากฏของรังสีเอ็กซ์ที่เคยสังเกตพบในจานที่อยู่ห่างจาก Sagittarius A* ประมาณ 0,6 ปีแสง โดยสรุปได้ว่าถึงแม้รังสีเอ็กซ์จะสิ้นสุดลงเมื่อประมาณร้อยปีที่แล้ว แต่ก็ยังคงส่งผลกระทบต่อพื้นที่โดยรอบอยู่

ทีมนักดาราศาสตร์ "ทาสี" สถานที่ที่อาจรกร้างแห่งนี้เมื่อไม่กี่สัปดาห์ก่อน Chris Packham ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัส และ Pat Roche ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด กำกับแผนที่ความละเอียดสูงของเส้นสนามแม่เหล็กที่ลากมาจากราศีธนู A*

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้พวกเขาใช้ข้อมูลจากกล้องอินฟราเรดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศแกรนด์เทเลสโคปิโอคานาเรียส (บนเกาะลาปัลมา ประเทศสเปน) เนื่องจากดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ รังสีนี้สามารถทะลุผ่านกลุ่มฝุ่นระหว่างโลกและใจกลางกาแล็กซีได้ ในกรณีนี้ พวกเขายังได้รับประโยชน์จากอุปกรณ์ของกล้อง ซึ่งสามารถกรองแสงโพลาไรซ์ที่สัมพันธ์กับสนามแม่เหล็ก ทำให้พวกเขาสามารถติดตามเส้นเหล่านี้ด้วยรายละเอียดในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการศึกษาคุณสมบัติของกาแล็กซีและปฏิสัมพันธ์ของพวกมัน

บทความที่เกี่ยวข้อง:

กาแลคซีที่แปลกประหลาดและน่าหลงใหลที่สุดในจักรวาล

ผลการศึกษาสิ่งที่อยู่ใจกลางทางช้างเผือก

ผลลัพธ์ที่ได้คือภาพที่คล้ายกับภาพท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวของแวนโกห์ แต่แสดงให้เราเห็นดวงดาวที่ปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมาจำนวนมาก ซึ่งพันกันอยู่ระหว่างเส้นสนามแม่เหล็กและตำแหน่งของหลุมดำมวลมหาศาลนั้น

นี่คือภาพอินฟราเรดที่คมชัดที่สุดเท่าที่เคยได้มาของใจกลางกาแล็กซี และเป็นครั้งแรกที่สามารถมองเห็นเส้นสนามแม่เหล็กได้อย่างละเอียดในระยะห่าง 25.000 ปีแสง และเช่นเดียวกับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง นี่เป็นโอกาสที่จะช่วยให้เราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กและธรรมชาติของปรากฏการณ์ในอวกาศ

ข้อมูลที่ดึงออกมาเมื่อสร้างแผนที่นี้หมุนรอบว่าฝุ่นมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อเทียบกับสนามแม่เหล็กและลมดาวฤกษ์ที่รุนแรง และสนามแม่เหล็กอื่น (เล็กกว่า) ที่อยู่ใกล้กับแกนกลางจะเข้ามามีบทบาท มันมีบทบาทสำคัญในการไหลของก๊าซและฝุ่นที่ล้อมรอบหลุมดำซุปเปอร์

ความงดงามของสิ่งเหล่านี้ นอกเหนือจากภาพถ่ายหรือแผนที่ที่สามารถสร้างขึ้นได้ คือในขณะที่มนุษยชาติกำลังหาคำตอบให้กับคำถามนั้น พวกเขาก็กำลังต่อสู้กับอุปสรรคเพื่อเอาชนะมันอีกครั้งเมื่อสเปกตรัมที่มองเห็นได้ไม่เพียงพอที่จะสังเกตบางพื้นที่ เลนส์อื่นๆ จึงถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อค้นพบสิ่งที่อยู่รอบตัวเรา และค่อยๆ ระบุที่มาของทุกสิ่ง เราหวังว่าคุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกและลักษณะเฉพาะของมัน

บทความที่เกี่ยวข้อง:

ส่วนของทางช้างเผือก