กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ เผยรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อนของกาแลคซีที่ถูกหลุมดำกลืนกิน
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ จับภาพที่ไม่เคยมีมาก่อนของแกนกลางที่รุนแรงของกาแลคซีเมสไซเออร์ 77 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 45 ล้านปีแสงในกลุ่มดาวซีตัส ภาพถ่ายเผยให้เห็นพลังทำลายล้างของหลุมดำมวลมหาศาลกลืนกินสสารด้วยความเร็วที่ไม่ธรรมดา อุปกรณ์อินฟราเรดของกล้องโทรทรรศน์สามารถเจาะฝุ่นและก๊าซที่บดบังบริเวณนั้นได้ โดยเผยให้เห็นรายละเอียดที่วิทยาศาสตร์ไม่เคยพบเห็นมาก่อน
การค้นพบนี้นับเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการทำความเข้าใจนิวเคลียสของดาราจักรกัมมันต์ แม้ว่านักดาราศาสตร์จะทราบเกี่ยวกับการมีอยู่ของปรากฏการณ์เหล่านี้มานานหลายทศวรรษแล้ว แต่เทคโนโลยีของเวบบ์ให้ความละเอียดและความไวซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยเครื่องมือรุ่นก่อนๆ ภาพดังกล่าวเผยแพร่ในสัปดาห์นี้ และได้กลายเป็นข้อมูลอ้างอิงในชุมชนวิทยาศาสตร์นานาชาติแล้ว
พลังของหลุมดำกำลังเกิดขึ้น
แกนกลางของเมสไซเออร์ 77 ส่องแสงเจิดจ้าเพราะหลุมดำที่นั่นกลืนกินวัตถุด้วยความเร็วที่รวดเร็ว เศษก๊าซ ฝุ่น และดวงดาวตกลงสู่ห้วงแรงโน้มถ่วงอย่างต่อเนื่อง กระบวนการนี้จะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาในรูปของรังสีอินฟราเรด อัลตราไวโอเลต และรังสีเอกซ์ เวบบ์ตรวจพบลายเซ็นสเปกตรัมที่ระบุความเร็วและอุณหภูมิของวัสดุเหล่านี้ก่อนที่จะข้ามจุดที่ไม่สามารถย้อนกลับได้
ดาราจักรนี้มีวัตถุใจกลางซึ่งประมาณว่ามีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายล้านเท่า โครงสร้างก๊าซหมุนวนไปรอบๆ ในรูปแบบที่ซับซ้อน กระแสของวัตถุหลุดออกไปในแนวตั้งฉากกับดิสก์ดาราจักร ซึ่งถูกปล่อยออกมาโดยแรงแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสน้ำวน เจ็ตส์เชิงสัมพัทธภาพเหล่านี้มีความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง
เครื่องมืออินฟราเรดปฏิวัติการสังเกต
James Webb ทำงานในช่วงอินฟราเรดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลัก แสงอินฟราเรดส่องผ่านกลุ่มเมฆฝุ่นคอสมิกที่บดบังมุมมองของกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงแบบธรรมดา ดังนั้นในที่สุดบริเวณที่คลุมเครือของเมสไซเออร์ 77 ก็ปรากฏให้นักดาราศาสตร์มองเห็นได้ในที่สุด รายละเอียดโครงสร้างระดับซับมิลลิเมตรปรากฏขึ้นพร้อมความชัดเจนซึ่งเป็นไปไม่ได้เมื่อหลายทศวรรษก่อน
นับตั้งแต่เปิดตัวในเดือนธันวาคม 2021 Webb ได้ปฏิวัติดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ กล้องโทรทรรศน์นี้อยู่ห่างจากโลกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตรที่จุด L2 ลากรองจ์ กระจกเงาหลักที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 เมตร ทำจากเบริลเลียมเคลือบทอง เก็บแสงจากวัตถุที่อยู่ไกลและจางมาก เครื่องมือสเปกโตรกราฟและกล้องอินฟราเรดจะแยกการแผ่รังสีออกเป็นองค์ประกอบที่สามารถวัดได้
เกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจกาแลคซี
นิวเคลียสของดาราจักรกัมมันต์เกิดขึ้นในเปอร์เซ็นต์ที่มีนัยสำคัญของดาราจักรในจักรวาล นักวิทยาศาสตร์ตั้งทฤษฎีว่ากาแลคซีขนาดใหญ่เกือบทุกแห่งมีหลุมดำใจกลางซึ่งมักจะง่วงนอน เมสไซเออร์ 77 มีห้องปฏิบัติการธรรมชาติเพื่อทำความเข้าใจว่าหลุมดำมีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการกาแลคซีอย่างไร สสารที่พุ่งออกมาจากไอพ่นสามารถทำให้ก๊าซในอวกาศร้อนขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการกำเนิดดาวฤกษ์ในระดับดาราจักร
Leia Também
จอร์จ รัสเซลล์ คว้าตำแหน่งโพลโพซิชั่นในการแข่งขัน Formula 1 Austrian Grand Prix ที่วุ่นวาย
โครเอเชีย x กานา: ดูสด เวลา และรายชื่อผู้เล่นตัวจริงสำหรับเกมฟุตบอลโลกวันนี้
ปานามา x อังกฤษ: สถานที่รับชมสด เวลา และรายชื่อผู้เล่นตัวจริงสำหรับเกมฟุตบอลโลกวันนี้
ภาพยังเผยให้เห็นโครงสร้างฝุ่นที่ล้อมรอบหลุมดำด้วย วงแหวนและเส้นใยจะลากเส้นตามแรงแม่เหล็ก บริเวณที่เกิดไอออไนเซชันจะเรืองแสงเป็นสีเฉพาะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ ออกซิเจน ไนโตรเจน นีออน และองค์ประกอบหนักอื่นๆ จะทิ้งเครื่องหมายสเปกตรัมไว้ซึ่งเว็บบ์สามารถระบุได้
เปรียบเทียบกับข้อสังเกตก่อนหน้า
กล้องโทรทรรศน์ก่อนหน้านี้ตรวจพบเมสไซเออร์ 77 แต่มีความละเอียดจำกัด ภาพจากกล้องฮับเบิลและอุปกรณ์อื่นๆ แสดงให้เห็นว่านิวเคลียสเป็นจุดสว่างพร่ามัว เวบบ์แก้ไขโครงสร้างแต่ละส่วนภายในระยะหลายร้อยปีแสงของหลุมดำ ความแตกต่างของอุณหภูมิ ความหนาแน่น และองค์ประกอบทางเคมี ปรากฏขึ้นอย่างแม่นยำอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
ข้อสังเกตดังกล่าวยืนยันแบบจำลองทางทฤษฎีที่พัฒนาขึ้นเมื่อหลายปีก่อน การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ทำนายรูปแบบการไหลซึ่งขณะนี้ได้รับการยืนยันจากการสังเกต นักดาราศาสตร์เปรียบเทียบข้อมูลสเปกโตรกราฟีกับการพยากรณ์และพบข้อตกลงที่น่าทึ่ง การจัดตำแหน่งนี้ตอกย้ำความเข้าใจในปัจจุบันเกี่ยวกับพลวัตของหลุมดำมวลมหาศาล
การสืบสวนทางวิทยาศาสตร์ที่กำลังจะมีขึ้น
นักดาราศาสตร์วางแผนการรณรงค์ในอนาคตโดยเวบบ์มุ่งเน้นไปที่แกนกาแลคซีที่ใช้งานอยู่:
- ทำแผนที่องค์ประกอบทางเคมีของก๊าซในจานสะสมมวลสาร
- การวัดความเร็วการไหลโดยใช้เอฟเฟกต์สเปกตรัมดอปเปลอร์
- เปรียบเทียบระยะต่างๆ ของกิจกรรมในหลายกาแล็กซี
- สำรวจการก่อตัวของเจ็ตส์เชิงสัมพันธ์
- ศึกษาบทบาทของสนามแม่เหล็กในกระบวนการเพิ่มมวลสาร
ภาพของเมสไซเออร์ 77 เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการสำรวจเชิงระบบที่เจมส์ เวบบ์ทำได้ นิวเคลียสของดาราจักรกัมมันต์นับร้อยกำลังรอการสังเกตอย่างละเอียด ข้อมูลที่รวบรวมจะนำไปสู่แบบจำลองวิวัฒนาการที่ครอบคลุมซึ่งเชื่อมโยงหลุมดำกับชะตากรรมของกาแลคซีทั้งหมดในช่วงหลายพันล้านปี
