กระจุกกาแล็กซีฟีนิกซ์เป็นหนึ่งในกระจุกกาแล็กซีที่มีการเกิดขึ้นของดาวฤกษ์ดวงใหม่มากที่สุด ซึ่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการสังเกตการณ์ด้วยกล้องเจมส์ เว็บบ์นำมาสู่การไขปริศนาการไหลเวียนมวลสารและก่อกำเนิดดวงดาวในกระจุกดาราจักรแห่งนี้

ภาพของกระจุกกาแล็กซีฟีนิกซ์จากการรวมกันของข้อมูลจากกล้องฮับเบิล เจมส์ เว็บบ์ และจันทรา

กระจุกดาราจักรฟีนิกซ์ (Phoenix Cluster) เป็นกลุ่มของดาราจักรที่ยึดเหนี่ยวกันไว้ด้วยแรงโน้มถ่วง อยู่ห่างจากโลก 5.8 พันล้านปีแสง ซึ่งเป็นเป้าหมายของการศึกษาทางดาราศาสตร์อันเนื่องมาจากคุณสมบัติหลายประการของมัน เช่น การสร้างก๊าซร้อนที่มีปริมาณมหาศาลและอัตราการเกิดขึ้นของดาวดวงใหม่ภายในนั้นที่เยอะเป็นพิเศษ ซึ่งทั้งสองสิ่งนี้ไม่สอดคล้องกันอันเนื่องมาจากการที่ก๊าซจะรวมตัวกันก่อกำเนิดดาวฤกษ์ได้นั้น ก๊าซร้อนจะต้องเย็นตัวลงได้มากพอที่จะสามารถจับตัวกันภายใต้แรงโน้มถ่วง แต่สำหรับอัตราส่วนของก๊าซร้อนและอัตราการเกิดของดาวฤกษ์ภายในกลุ่มกระจุกกาแล็กซีฟีนิกซ์นั้นไม่สอดคล้องกันเมื่อเทียบกับกลุ่มกาแล็กซีอื่น ๆ จึงทำให้นักดาราศาสตร์สนใจกระจุกกาแล็กซีแห่งนี้เป็นพิเศษ

ภาพอธิบายการรวมข้อมูลในย่านอินฟราเรดและรังสีเอ็กซ์ โดยวงสีเขียวจะเป็นวงของสสารที่ตรวจจับได้ในย่านของรังสีอินฟราเรดจากข้อมูลของกล้องฮับเบิลและเจมส์ เว็บบ์รวม ๆ กัน และส่วนวงสีม่วงเป็นข้อมูลจากกล้องจันทรา

ตลอดสิบปีที่ผ่านมากระจุกกาแล็กซีฟีนิกซ์แห่งนี้ได้รับการสำรวจโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทราและฮับเบิลมาโดยตลอด ซึ่งพบว่าภายในกระจุกกาแล็กซีนั้นเป็นเหมือนบ่อเกิดของก๊าซร้อนปริมาณมหาศาลอีกทั้งหลุมดำมวลยิ่งยวดภายในนั้นก็ปลดปล่อยรังสีพลังงานสูงที่จะคอยขัดขวางกระบวนการเย็นตัวลงและรวมตัวกันสร้างดาวฤกษ์อยู่อีกด้วย หมายความว่าปริมารก๊าซร้อน-เย็นภายในนั้นไม่สมดุล ยิ่งทำให้สถานีที่แห่งนี้พิเศษกว่าที่อื่น ๆ เพราะแปลว่ามันมีกระบวนการลดอุณหภูมิของก๊าซร้อนที่เรายังไม่เข้าใจอยู่

เมื่อเร็ว ๆ นี้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ได้สำรวจกระจุกกาแล็กซีแห่งนี้เพื่อเติมเต็มองค์ความรู้เกี่ยวกับพลังงานความร้อนและการแผ่รังสีความร้อนของกระจุกกาแล็กซี โดยใช้กล้อง Mid-Infrared Instrument (MIRI) เพื่อศึกษาและตรวจวัดอุณหภูมิ

ภาพของกระจุกดาราจักรฟีนิกซ์จากภาพถ่าของกล้องจันทรา

กล้องเจมส์ เว็บบ์พบว่าอุณหภูมิภายในกระจุกกาแล็กซีที่เคยร้อนระอุถึง 10 ล้านองศาเซลเซียสได้เย็นตัวลงจนเหลือ 10,000 องศาเซลเซียสเท่านั้น ซึ่งนับว่าเป็นกลุ่มก๊าซที่ลอยอยู่นอกวงโคจรที่กำลังค่อย ๆ เย็นตัวลง ซึ่งหลักฐานการเจออุณหภูมิที่เย็นตัวลงนั้น เทียบเท่ากับข้อมูลเก่าที่ได้จากทั้งกล้องจันทราและฮับเบิล ซึ่งสิ่งนี้ช่วยเติมเต็มองค์ความรู้ที่ขาดหายไปจากการศึกษาหลายสิบปี และพบว่ามันมีส่วนที่สอดคล้องกันอยู่ระหว่างอุณหภูมิที่ร้อนจัดที่พวยพุ่งออกมาจากหลุมดำ

ทีมวิจัยหวังว่าจะนำเทคนิคนี้ไปใช้กับกระจุกดาราจักรที่มีลักษณะทั่วไปมากขึ้น แม้ว่ากระจุกฟีนิกซ์จะมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวในหลาย ๆ ด้าน แต่การพิสูจน์แนวคิดนี้ถือเป็นก้าวสำคัญสู่การทำความเข้าใจว่ากระจุกดาราจักรอื่น ๆ สร้างดาวได้อย่างไร

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

กล้องเจมส์ เว็บบ์ไขปริศนาการเกิดขึ้นของดวงดาวในกระจุกกาแล็กซีฟีนิกซ์