จุดจบกาแล็กซีทางช้างเผือก

ถ้าสมมุติไม่มีกาแล็กซีทางช้างเผือกอีกต่อไป เพื่อนๆคิดว่ามันจะเป็นยังไง ระบบสุริยะจะเป็นอย่างไร โลกเราจะเป็นอย่างไร ก่อนอื่นเราไปทำความรู้จักกับกาแล็กซีทางช้างเผือกกันก่อน กาแล็กซีทางช้างเผือกมีขนาดประมาณ 100,000 ปีแสง และมีความหนาบริเวณใจกลางประมาณ 10,000 ปีแสง ประกอบไปด้วยดาวฤกษ์นับแสนล้านดวง มีเศษฝุ่น และกลุ่มแก๊สกระจัดกระจาย

โดยบริเวณใจกลางของทางช้างเผือก นักดาราศาสตร์เชื่อว่าเป็นบริเวณของหลุมดำที่ทำให้มีแรงดึงดูดมาก มหาศาลจึงสามารถดึงมวลของวัตถุต่าง ๆ ให้อยู่รวมกันภายในกาแล็กซีได้ บริเวณใจกลางทางช้างเผือกจะมีดาวฤกษ์อยู่กันอย่างหนาแน่น รวมถึงฝุ่นและแก๊สจำนวนมาก ทำให้ฝุ่นและแก๊สเหล่านั้นกระเจิงแสงจากดาวฤกษ์ เราจึงสังเกตเห็นความสว่างมากกว่าบริเวณโดยรอบ ระบบสุริยะของเรานั้นอยู่บริเวณขอบรอบนอกของกาแล็กซีทางช้างเผือก และอยู่ห่างจากใจกลางประมาณ 28,000 ปีแสง

ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ futurism.com

และอีกหนึ่งกาแล็กซีที่ต้องรู้จากนั้นก็คือกาแล็กซีแอนโดรเมดา (M31 Andromeda Galaxy) เป็นกาแล็กซีที่มีขนาดใหญ่กว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกเล็กน้อย   ซึ่งอยู่ห่างออกไป 2.9 ล้านปีแสง  สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในตำแหน่งของกลุ่มดาวแอนโดรเมดา เป็นกาแล็กซีกังหันขนาดใหญ่ซึ่งมีกาแล็กซีบริวารคือ M32 และ M110 นักดาราศาสตร์พบกว่ากาแล็กซีแอนโดรมีดาและกาแล็กซีทางช้างเผือกกำลังเคลื่อนที่เข้าหากัน และจะปะทะกันในอีกประมาณ 3 – 5 พันล้านปีข้างหน้า 

นักดาราศาสตร์ ชี้ จุดจบกาแล็กซีทางช้างเผือก จ่อชนกับกาแล็กซีแอนโดรเมดา อีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้า ผลจากการชนกันจะทำให้หลุมดำที่อยู่ใจกลางหมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วสูงขึ้น เกิดเป็นวัตถุที่รู้จักกันในชื่อ “เควซาร์” อีกหนึ่งคำถามยิ่งใหญ่ที่นักดาราศาสตร์เฝ้าค้นหาคำตอบมาจนถึงปัจจุบัน พวกเขาศึกษากาแล็กซีที่ดำเนินชีวิตไปในแต่ละวันได้ แต่วินาทีที่พวกมันกำลังจะดับสิ้นลงหรือตายจากไปนั้น ยังไม่มีใครสามารถบันทึกภาพหรือมีข้อมูลได้เลย จนกระทั่งวันที่ 12 มิถุนายน 2562 ที่ผ่านมา

ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ astrobites.org

อัลลิสัน เคิร์กแพททริก ผู้ช่วยศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยแคนซัส ได้เสนอวิธีการถ่ายภาพวัตถุที่เรียกว่า “เควซาร์เย็น” (Cold Quasars) เพื่อบันทึกเหตุการณ์ขณะที่กาแล็กซีกำลังจะตาย ในการประชุมประจำปีของสมาคมดาราศาสตร์อเมริกา (The American Astronomical Society) ที่ เมืองเซนต์หลุยส์ ซึ่งอีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้า กาแล็กซีทางช้างเผือกของพวกเราจะต้องเผชิญหน้ากับจุดจบ โดยจะชนกับกาแล็กซีแอนโดรเมดาซึ่งเป็นกาแล็กซีอีกหนึ่งกาแล็กซี ผลจากการชนกันจะทำให้หลุมดำที่อยู่ใจกลางหมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วสูงขึ้น

กลุ่มแก๊สและฝุ่นบริเวณรอบ ๆ จะหมุนวนรอบหลุมดำเป็นลักษณะคล้ายแผ่นดิสก์ด้วยความเร็วสูง พร้อมทั้งปลดปล่อยอนุภาคพลังงานสูงออกมาจากใจกลาง เกิดเป็นวัตถุเรารู้จักกันในชื่อ “เควซาร์”  ซึ่งวัตถุดังกล่าวมีแนวโน้มจะผลักกลุ่มแก๊สและฝุ่นรอบ ๆ ออกไปไกลมาก จนอาจทำให้มีวัตถุดิบไม่เพียงพอที่จะสร้างดาวฤกษ์ขึ้นได้อีกครั้ง ตามทฤษฎีแล้ว นักดาราศาสตร์นิยามเหตุการณ์ข้างต้นนี้ว่ากาแล็กซีที่จบชีวิตลงแล้ว หากเรามีอายุยืนยาวถึงพันล้านปี บนโลกที่อยู่ห่างไกลจากใจกลางกาแล็กซี เราจะสามารถสังเกตเหตุการณ์ดังกล่าวเป็นแสงสว่างวาบบนท้องฟ้าคล้ายดาวฤกษ์

ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ warosu.org

อัลลิสัน เคิร์กแพททริก เสนอเควซาร์เย็นที่เขาตรวจจับได้ทั้งหมด 22 วัตถุ ซึ่งวัตถุเหล่านี้มีความสว่างมากเพียงพอที่จะเป็นจุดจบของกาแล็กซีได้เลย แต่ยังคงมีกลุ่มแก๊สและฝุ่นเย็นหลงเหลือพอที่จะสร้างดาวฤกษ์ดวงใหม่ได้ เรียกได้ว่าเป็นสถานะก้ำกึ่งระหว่างการเกิดใหม่กับการตายของกาแล็กซี ซึ่งถ้าเราศึกษาช่วงชีวิตนี้ของกาแล็กซีอย่างต่อเนื่อง อาจทำให้เรามีข้อมูลพอที่จะสร้างแผนภาพทำนายชีวิตของกาแล็กซีได้อย่างแน่นอน

การค้นพบนี้เกิดขึ้นระหว่างการสำรวจวัตถุที่มีความสว่างมากที่สุดบนท้องฟ้า ส่วนใหญ่จะตรวจสอบคลื่นเอ็กซ์เรย์จากอนุภาคที่หลุมดำปลดปล่อยออกมา หากมีความเร็วใกล้เคียงกับแสง นั้นหมายความว่าต้องเป็นวัตถุที่มีพลังงานสูงมากอย่างเควซาร์แน่นอน แต่เคิร์กแพททริกเลือกที่จะใช้ช่วงคลื่นอินฟาเรดในการศึกษาเหตุการณ์ดังกล่าว เพื่อหลีกเลี่ยงบริเวณที่มีความรุนแรงสูงอย่างใจกลางกาแล็กซี ซึ่งอินฟาเรดเป็นช่วงคลื่นที่สามารถตรวจจับฝุ่นและแก๊สเย็นได้  จากนั้นเขานำกลุ่มฝุ่นและแก๊สเย็นมาคำนวณหาความเร็วขณะที่พวกมันถูกผลักออกห่างจากกาแล็กซี เพื่อศึกษาว่ากาแล็กซีนั้นจะอยู่ในช่วงที่เขาเรียกว่าเควซาร์เย็นได้นานมากน้อยเพียงใด หากเขาทำได้สำเร็จ จะเป็นอีกหนึ่งก้าวที่สำคัญที่ทำให้พวกเราทราบความเป็นมาของกาแล็กซีได้อย่างชัดเจนมากยิ่งขึ้น

ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ futurism.com

วัตถุท้บนองฟ้า ทั้งดาวฤกษ์ กระจุกดาว รวมถึงกาแล็กซี มีช่วงชีวิตยาวนานกว่ามนุษย์เรามาก เราไม่สามารถศึกษาวัตถุดังกล่าวได้ในหนึ่งช่วงชีวิตของเรา ดังนั้น การศึกษาวัตถุในท้องฟ้า ในช่วงชีวิตต่าง ๆ ให้ได้มากที่สุดแล้วนำมาเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน จึงเป็นวิธีการหนึ่งที่จะทำให้นักดาราศาสตร์รู้ได้ว่าวัตถุเหล่านั้นเกิดมาจากอะไร และจะดำเนินต่อไปอย่างไร” นอกจากเรื่อราวการชนกันของกาเล็กซี่ทางช้าเผือกและกาแล็กซีแอนโดรเมดา ที่เป็นกาเล็กซี่เพื่อบ้านของเรา ยังมีข่าวสารของกาเล็กซี่ใหม่ที่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบอีกด้วย

ก่อนหน้านี้มีนักดาราศาสตร์ค้นพบกาแล็กซีขนาดใหญ่เป็น 10 เท่าของทางช้างเผือก บ่งชี้ว่าเกิดจากการชนกันของดาราจักรเมื่อ 11,000 ล้านปีก่อน นับเป็นปรากฏการณ์ที่ตอบคำถามว่า กาแล็กซีขนาดใหญ่เกิดขึ้นได้อย่างไร ไฮ ฟู นักดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตเมืองเออร์วิน รายงานในนิตยสาร Nature ว่า กาแล็กซี HXMM01 นั้นเกิดมาจากการชนกันของสองกาแล็กซีเมื่อตอนที่จักรวาลเพิ่งมีอายุได้ เพียง 3,000 ล้านปี  

ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ nt.interia.pl

กาแล็กซีที่ว่านี้มีดาวฤกษ์อยู่มากมายถึง 400,000 ล้านดวง ในแต่ละปีมีดาวฤกษ์เกิดใหม่ 2,000 ดวง ในขณะที่กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรานั้นมีอัตราดาวฤกษ์เกิดใหม่แค่ปีละ 2-3 ดวง กล้องโทรทัศน์อวกาศเฮอร์เชลได้ตรวจพบกาแล็กซีนี้ ตอนแรกนักวิจัยคิดว่า เป็นกาแล็กซีที่โดดเดี่ยว แต่เมื่อสังเกตเพิ่มเติมด้วยกล้องฮับเบิลและกล้องจันทรา ทำให้รู้ว่า อันที่จริง เอชเอ็กซ์เอ็มเอ็ม01 เกิดจากการชนกันของ2 กาแล็กซี ในแต่ละกาแล็กซีนั้น มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ 100,000 ล้านดวง นักดาราศาสตร์รู้กันมานานแล้วว่า ในช่วงเวลาเริ่มแรกนั้น จักรวาลประกอบขึ้นด้วยกาแล็กซีรูปไข่สีแดงขนาดใหญ่ ภายในกาแล็กซีเต็มไปด้วยดาวฤกษ์อายุมาก  

แต่นักดาราศาสตร์มีคำถามว่า กาแล็กซีขนาดใหญ่เหล่านี้ได้ก่อตัวขึ้นอย่างช้าๆโดยการเคลื่อนเข้ารวมตัวกันของบรรดากาแล็กซีขนาดเล็ก หรือเกิดจากกาแล็กซีขนาดใหญ่พุ่งชนกันอย่างรวดเร็วและรุนแรง การค้นพบกาแล็กซีนี้ได้ชี้ว่า คำตอบเป็นอย่างหลัง ในจักรวาลยุคเริ่มแรก กาแล็กซีต่างๆมักรวมตัวกันกลายเป็นกาแล็กซีใหม่ แต่กาแล็กซีที่ค้นพบนี้มีจุดเด่นตรงที่ภายในมีฝุ่นเป็นปริมาณมหาศาล มีดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว และการรวมตัวได้ทำให้มันกลายเป็นกาแล็กซีขนาดมหึมา  

ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ punchnels.com

ก่อนหน้านี้ นักดาราศาสตร์เข้าใจกันว่า การรวมตัวของกาแล็กซีเป็นไปอย่างช้าๆ และทำให้เกิดกาแล็กซีขนาดเล็ก ทว่าตัวอย่างในกรณีที่พบนี้ทำให้เกิดแบบจำลองใหม่ว่า กาแล็กซีรูปไข่ขนาดมหึมานั้นเกิดจากการชนกันอย่างรวดเร็วและรุนแรงของกาแล็กซีขนาดใหญ่

และนี่คือเรื่องราวกาแล็กซี่ที่เราอาศัยอยู่ ทั้งแนวโน้มของการที่จะเกิดการชนกันในอนาคตของกาแล็กซี่เราและกาเล็กซี่ข้างเคียง ซึ่งมันอาจกลายเป็นจุดจบของกาแล็กซี่และโลกที่เราอาศัยอยู่ แต่จากการค้นพบกาแล็กซี่ใหม่ ที่พบว่าเกิดจากการชนกันของสองกาแล็กซี่ที่ใหญ่และรวดเร็ว ก็ทำให้เราอดคาดการณ์และคิดไม่ได้ว่า การที่กาแล็กซี่ของเราจะชนกับกาแล็กซีแอนโดรเมดา มันจะทำให้เกิดกาแล็กซี่ที่ใหญ่ขึ้น หรือว่าจะมันจะทำให้เกิดจุดจบกันแน่ เป็นยังไงกันบ้างละคะเพื่อนกับการที่ทางช้างเผือกของเราจะจากไป แต่ถ้าถึงวันนั้นขึ้นมาจริงๆ เราคงไม่มีโอกาสที่จะได้เห็นเหตุการณืนี้หรอก เพราะมันตั้งอีกเป็นพันล้านปี สุดท้ายนี้ หากถูกใจคลิปของพวกเราอย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB กันด้วยนะคะ