Tech

อธิบายที่มาของดาราจักรอัลตร้ากระจาย

Ultra Diffuse Galaxies คืออะไร

Ultradiffuse galaxy หรือ UDGs เป็นดาราจักรแคระที่มีความสว่างพื้นผิวต่ำ แต่ขอบเขตการมองเห็นของดาราจักรนั้นเทียบได้กับทางช้างเผือก -ประเภทกาแล็กซี ความส่องสว่างต่ำของพวกมันเกิดจากการไม่มีก๊าซก่อตัวเป็นดาว

เนื่องจากความสว่างของพื้นผิวต่ำ พวกมันจึงตรวจจับได้ยากมาก

การใช้ การจำลองที่ซับซ้อน ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติที่ University of California, Riverside ได้ตรวจพบ UDG ที่ “ดับ” สองสามตัวในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นต่ำในจักรวาล ดาราจักรดับไม่ก่อตัวเป็นดาว

ร่วมโดยลอร่า เซลส์ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ กล่าวว่า “สิ่งที่เรา ตรวจพบว่าขัดแย้งกับทฤษฎีการก่อตัวของดาราจักร เนื่องจากดาวแคระที่ดับแล้วจะต้องอยู่ในกระจุกหรือสภาพแวดล้อมแบบกลุ่มเพื่อกำจัดก๊าซของพวกมันและหยุดการก่อตัวดาวฤกษ์ แต่ UDG ที่ดับแล้วที่เราตรวจพบนั้นแยกได้ เราสามารถระบุ UDG ที่ดับแล้วบางส่วนได้ในภาคสนามและติดตามวิวัฒนาการของพวกมันย้อนเวลากลับไปเพื่อแสดงให้เห็นว่าพวกมันมีต้นกำเนิดในวงโคจร backsplash”

“ดาราจักร backsplash เป็นวัตถุที่ดูเหมือนกาแลคซีโดดเดี่ยว the fall of a blue ultradiffuse galaxy ในปัจจุบัน แต่ในอดีตเป็นดาวเทียม ของระบบที่มีมวลมากกว่า—คล้ายกับดาวหางซึ่งมาเยือนดวงอาทิตย์ของเราเป็นระยะๆ แต่ใช้เวลาส่วนใหญ่ในการเดินทางอย่างโดดเดี่ยว ห่างไกลจากระบบสุริยะส่วนใหญ่ ..”

“ดาราจักรแยกและดาราจักรดาวเทียมมีคุณสมบัติแตกต่างกันเนื่องจากฟิสิกส์ของวิวัฒนาการ ค่อนข้างแตกต่างกัน กาแล็กซีแบ็คสแปลชเหล่านี้มีความน่าสนใจเพราะพวกมันมีคุณสมบัติร่วมกับประชากรของดาวเทียมในระบบที่พวกเขาเคยเป็น ถึงกระนั้นวันนี้ก็ยังถูกสังเกตว่าถูกแยกออกจากระบบ”

the fall of a blue ultradiffuse galaxy

ภาพแสดงการล่มสลายของกาแล็กซีกระจายแสงสีน้ำเงินเข้าสู่ ระบบดาราจักรและการดีดออกในภายหลังในฐานะดาราจักรกระจายแสงสีแดงพิเศษ (ซึ่งสูญเสียก๊าซไปแล้ว) (วานินา โรดริเกซ)

UDG ทั้งหมดได้รับการกล่าวขานว่าเป็น ดาราจักรแคระ แต่ไม่ใช่ดาราจักรแคระทั้งหมดที่เป็น UDG ตัวอย่างเช่น ที่ความส่องสว่างใกล้เคียงกัน ดาวแคระจะแสดงช่วงขนาดที่กว้างมาก ตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงกระจาย

UDG มีปริมาณดาวฤกษ์ของดาราจักรแคระซึ่งเล็กกว่าดาราจักรแคระ 10-100 เท่า ทางช้างเผือก. แต่ขนาดของมันเทียบได้กับ ทางช้างเผือก ทำให้มีความสว่างพื้นผิวต่ำมากซึ่งทำให้มีความพิเศษ

ฝ่ายขายกล่าวว่า “รัศมีสสารมืดของดาราจักรแคระมีมวลน้อยกว่าทางช้างเผือกอย่างน้อยสิบเท่า และขนาดก็มีขนาดใกล้เคียงกัน . อย่างไรก็ตาม UDGs ฝ่าฝืนกฎนี้และแสดงการขยายรัศมีที่เทียบได้กับกาแลคซีที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก”

José A. Benavides นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ที่สถาบันดาราศาสตร์เชิงทฤษฎีและทดลองในอาร์เจนตินาและเป็นผู้เขียนบทความวิจัยคนแรกกล่าวว่า “หนึ่งในทฤษฎีที่ได้รับความนิยมในการอธิบายเรื่องนี้ก็คือ UDGs นั้น ‘ล้มเหลวทางช้างเผือก’ หมายความว่า พวกมันถูกกำหนดให้เป็นกาแลคซีเหมือนทางช้างเผือกของเรา แต่ก็ไม่สามารถก่อตัวเป็นดาวได้ ตอนนี้เราทราบแล้วว่าสถานการณ์นี้ไม่สามารถอธิบาย UDG ทั้งหมดได้ ดังนั้นแบบจำลองทางทฤษฎีจึงเกิดขึ้นโดยมีกลไกการก่อตัวมากกว่าหนึ่งอย่างที่อาจสามารถสร้างวัตถุที่กระจายตัวเป็นพิเศษเหล่านี้ได้”

ฝ่ายขายกล่าวว่า “คุณค่าของงานใหม่เป็นสองเท่า ประการแรก การจำลองที่นักวิจัยใช้เรียกว่า TNG50 สามารถทำนาย UDG ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับ UDG ที่สังเกตได้สำเร็จ ประการที่สอง นักวิจัยพบว่า UDGs ดับที่หายากบางตัวซึ่งพวกมันไม่มีกลไกการก่อตัว”

“ โดยใช้ TNG50 เป็น ‘ไทม์แมชชีนเพื่อดูว่า UDGs ไปถึงที่ใด เราพบว่าวัตถุเหล่านี้เป็นดาวเทียมเมื่อหลายพันล้านปีก่อน แต่ถูกขับออกสู่วงโคจรวงรีและดูโดดเดี่ยวในทุกวันนี้”

การจำลองแนะนำว่า UDG ที่ดับแล้วโดยทั่วไปแล้วสามารถประกอบขึ้นเป็น 25% ของประชากรกาแลคซีที่มีการกระจายตัวสูงเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตาม ในการสังเกตการณ์ เปอร์เซ็นต์นี้มีขนาดเล็กกว่ามาก

แสดงให้เห็นว่ากาแลคซีแคระหลายแห่งยังคงตรวจไม่พบในกล้องโทรทรรศน์ ผลการศึกษานี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบกลยุทธ์ใหม่ในการสำรวจจักรวาลที่มีแสงน้อย

แอนิเมชั่นแสดงการหมุนรอบกาแลคซี่แบบกระจายแสงพิเศษจำลองใน TNG50 สีแดงหมายถึงดาว และสีฟ้า/ขาวแสดงปริมาณก๊าซ (โฆเซ่ เบนาวิเดส)

ทีมงานกำลังวางแผนเพิ่มเติมเพื่อ ศึกษา UDG ในการจำลอง TNG50 พวกเขาพยายามทำความเข้าใจว่าทำไมกาแลคซีเหล่านี้จึงขยายออกไปมากเมื่อเทียบกับดาราจักรแคระอื่นที่มีเนื้อหาของดาว

การอ้างอิงวารสาร:
  • Benavides, JA, Sales, LV, Abadi, MG, et al. ดาราจักรกระจายแสงพิเศษที่สงบนิ่งในสนามซึ่งมีต้นกำเนิดจากวงโคจรของแบ็กสแปลช แนท แอสตรอน (2021). ดอย: 10.1038/s41550-021-01458-1
  • ไลฟ์สไตล์
  • เทค
  • มาร์เก็ตติ้งดิจิทัล (Digital Marketing)
  • Back to top button