หอดูดาวจับภาพกาแลคซีที่เกิดในช่วงพันล้านปีแรกของจักรวาล

นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ล้ำสมัยเพื่อตรวจจับกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลมากจนแสงของพวกมันเดินทางนับพันล้านปีเพื่อมายังโลก การสังเกตเหล่านี้ทำงานเหมือนกับเครื่องย้อนเวลาของจักรวาล ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นจักรวาลในระยะแรกของการก่อตัวได้ การประมาณการบ่งชี้ว่าจักรวาลที่สังเกตได้นั้นมีกาแลคซีมากกว่าล้านล้านกาแล็กซี แต่ส่วนใหญ่ยังคงมองไม่เห็นด้วยเครื่องมือทั่วไป การวิเคราะห์รังสีที่ความถี่ต่างๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ากลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสำรวจครั้งนี้ “จักรวาลปล่อยรังสีที่ความถี่ต่างๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า และแต่ละย่านความถี่ก็เผยให้เห็นข้อมูลประเภทหนึ่ง” Adam Smith Gontijo นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยคาทอลิกแห่งบราซิเลีย กล่าว

ความถี่หลายความถี่เผยให้เห็นโครงสร้างที่ซ่อนอยู่ของจักรวาล

การสังเกตจักรวาลที่ความยาวคลื่นต่างกันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการค้นหาโครงสร้างจักรวาลที่ยังคงมองไม่เห็นในการสังเกตแบบเดิมๆ นักวิจัยวิเคราะห์คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ อินฟราเรด อัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา เพื่อปะติดปะต่อภาพที่สมบูรณ์ของสิ่งที่มีอยู่ในอวกาศ

บริเวณที่มีพลังงานสูงของเอกภพมักจะปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตหรือรังสีเอกซ์ออกมา ในขณะที่โครงสร้างที่เย็นกว่า เช่น เมฆก๊าซและฝุ่น จะเผยให้เห็นอย่างชัดเจนในการสังเกตการณ์อินฟราเรดหรือคลื่นความถี่วิทยุ ข้อมูลที่หลากหลายนี้ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถระบุกาแลคซีที่จะมองไม่เห็นโดยสิ้นเชิงหากสังเกตที่ความยาวคลื่นเฉพาะเท่านั้น

• คลื่นวิทยุเผยให้เห็นโครงสร้างพลังงานและปรากฏการณ์ที่มีความเข้มสูง
• อินฟราเรดตรวจจับวัตถุที่มีอายุมากกว่าและเย็นกว่า รวมถึงกาแลคซีในยุคแรกเริ่มด้วย
• รังสีเอกซ์ระบุบริเวณที่มีกิจกรรมรุนแรงและหลุมดำ
• ไมโครเวฟจะทำแผนที่การแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิกของเอกภพในยุคแรกเริ่ม
• สเปกโทรสโกปีวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและคำนวณระยะทางอย่างแม่นยำ

Redshift: การขยายตัวของจักรวาลเผยให้เห็นอดีตอย่างไร

ปรากฏการณ์สำคัญในกระบวนการนี้คือเรดชิฟต์ หรือที่เรียกว่าเรดชิฟต์ “ในกรณีของกาแลคซีเก่าแก่มาก การขยายตัวของเอกภพทำให้แสงที่ปล่อยออกมาส่องมาถึงเรา “ยืดออก” และเลื่อนไปทางสีแดง” กอนติโจอธิบาย ในขณะที่อวกาศยังคงขยายตัว แสงที่ปล่อยออกมาจากกาแลคซีเมื่อหลายพันล้านปีก่อนก็ต้องใช้การเดินทางขนาดมหึมาเพื่อมายังโลกของเรา ในระหว่างที่เคลื่อนผ่านจักรวาล ความยาวคลื่นจะยาวขึ้นเรื่อยๆ และมีแนวโน้มที่จะปรากฏเป็นความถี่สีแดงของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า

กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดเช่นเจมส์ เวบบ์ ได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการสำรวจครั้งนี้ อุปกรณ์นี้สามารถตรวจจับรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลที่สุดได้ ซึ่งเป็นช่วงสเปกตรัมที่แสงที่ถูกแทนที่นี้จะมองเห็นได้ด้วยเครื่องตรวจจับ

Leia Também

เจ้าชายวิลเลียมและเคทแนะนำอ็อตโต ค็อกเกอร์ สแปเนียลตัวใหม่ของราชวงศ์

พรรครีพับลิกันแตกแยกในเรื่องสงครามกับอิหร่านและกระตุ้นให้เกิดการเผชิญหน้ากับทรัมป์

Apple เปิดเผยความคาดหวังสำหรับ iOS 27 ก่อนการประชุมในเดือนมิถุนายน

สเปกโทรสโกปีเผยให้เห็นองค์ประกอบและระยะทางของกาแลคซีห่างไกล

นอกจากภาพที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์แล้ว นักดาราศาสตร์ยังใช้สเปกโทรสโกปีเพื่อค้นพบคุณสมบัติของกาแลคซีห่างไกลอีกด้วย เทคนิคนี้จะวิเคราะห์แสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุท้องฟ้าอย่างละเอียดเพื่อระบุองค์ประกอบทางเคมีเฉพาะของวัตถุและประมาณระยะทางที่แยกวัตถุเหล่านั้นออกจากเราอย่างแม่นยำ เมื่อนักดาราศาสตร์วิเคราะห์สเปกตรัมของกาแลคซีไกลโพ้น เขาหรือเธอสามารถระบุองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในวัตถุนั้นได้ ตำแหน่งของอินฟราเรดหรือเส้นสเปกตรัมที่มองเห็นได้เผยให้เห็นข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณรังสีที่ “ยืดออก” จากการขยายตัวของจักรวาล

การสังเกตอวกาศคือการสังเกตอดีตของจักรวาล

คุณลักษณะที่น่าสนใจที่สุดของดาราศาสตร์อยู่ที่ความจริงทางกายภาพง่ายๆ การสังเกตจักรวาลคือการสังเกตอดีตของมันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ความเป็นจริงนี้เกิดขึ้นเพราะแสงต้องใช้เวลาในการสำรวจระยะทางอันกว้างใหญ่ของจักรวาล “ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลกประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร แสงของมันใช้เวลาประมาณแปดนาทีจึงจะมาถึงเรา” Adriano Leonês นักดาราศาสตร์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบราซิเลีย อธิบาย เมื่อเราเห็นดวงอาทิตย์ขึ้นเหนือขอบฟ้า จริงๆ แล้วเรากำลังเห็นภาพดาวดวงนั้นเมื่อแปดนาทีก่อนช่วงเวลานั้น

ตรรกะเดียวกันนี้ใช้กับวัตถุท้องฟ้าที่สังเกตได้ทั้งหมด อัลฟ่าเซนทอรี ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ระบบสุริยะมากที่สุด อยู่ห่างออกไปประมาณสี่ปีแสง ซึ่งหมายความว่าแสงจากดาวดวงนั้นไปเมื่อสี่ปีที่แล้ว และตอนนี้เพิ่งจะมาถึงที่นี่เท่านั้น เมื่อนักดาราศาสตร์ชี้กล้องโทรทรรศน์ไปยังกาแลคซีที่อยู่ไกลออกไปหลายพันล้านปีแสง พวกเขากำลังมองเห็นโครงสร้างจักรวาลเหล่านี้เหมือนเมื่อหลายพันล้านปีก่อนในประวัติศาสตร์ยุคแรกเริ่มของจักรวาล กาแล็กซีที่สำรวจห่างออกไปหนึ่งหมื่นล้านปีแสงแสดงให้เห็นว่าจักรวาลนั้นเป็นอย่างไรเมื่อมีอายุเพียงไม่กี่พันล้านปี การสังเกตเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของกาแลคซีขึ้นมาใหม่ได้ ตั้งแต่กำเนิดจนถึงสถานะปัจจุบัน โดยทำหน้าที่เป็นบันทึกภาพถ่ายของยุคต่างๆ ในประวัติศาสตร์จักรวาล