ทางช้างเผือกที่ไม่ได้คลุกเคล้าทั่วถึง

      การศึกษาใหม่บอกว่ากาแลคซีทางช้างเผือกของเราไม่ได้ผสมจนเป็นเนื้อเดียวกันอย่างที่นักวิทยาศาสตร์เคยสันนิษฐานไว้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง งานวิจัยใหม่ได้เน้นไปที่การกระจายของโลหะ(metals; นักดาราศาสตร์ใช้เรียกธาตุที่นอกเหนือจากไฮโดรเจนและฮีเลียม) แม้ว่าธาตุเหล่านี้จะเป็นก๊าซก็ตาม

     ในงานศึกษาใหม่ นักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) ในชิลี เพื่อทำแผนที่โลหะในฝุ่นทั่วทางช้างเผือก ด้วยความหวังที่จะพัฒนาแบบจำลองเพื่ออธิบายประวัติความเป็นมาของทางช้างเผือก

     กาแลคซีทางช้างเผือกของเราซึ่งเป็นกาแลคซีกังหันขนาดใหญ่แห่งหนึ่ง ธรรมชาติที่หมุนวนของมันได้ให้ความรู้สึกว่าจะมีการกวนผสมได้เป็นอย่างดีเมื่อผ่านไประยะหนึ่ง แต่กลับเป็นว่าตัวการในอวกาศระหว่างดวงดาว(interstellar medium) ซึ่งเป็นก๊าซที่พบระหว่างดาวแต่ละดวงนั้นมีลักษณะที่เป็นเนื้อเดียวกัน(homogenous) น้อยกว่าที่นักดาราศาสตร์เคยคิดไว้

     Annalisa De Cia นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเจนีวา สวิตเซอร์แลนด์ และผู้เขียนนำงานวิจัยใหม่ กล่าวในแถลงการณ์ว่า ตั้งแต่ต้นมาเมื่อทางช้างเผือกเริ่มก่อตัวขึ้นเมื่อกว่า 1 หมื่นล้านปีก่อน มันก็ไม่มีโลหะอยู่เลย ดาวฤกษ์ก็ค่อยๆ เติมโลหะที่พวกมันผลิตขึ้นให้กับสภาพแวดล้อม การเติมโลหะนี้เกิดขึ้นเนื่องจาก ลึกลงไปในแกนกลางของดาวฤกษ์ อะตอมจะชนเข้าด้วยกันค่อยๆ ก่อตัวเป็นสสารที่หนักขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งได้เหล็กออกมา แต่ก็ไม่ใช่ว่าดาวทุกดวงจะระเบิดเมื่อพวกมันหมดเชื้อเพลิงสำหรับกระบวนการนี้ แต่ดาวที่ระเบิดจะสาดโลหะทั้งหมดเหล่านี้ออกสู่สภาพแวดล้อมละแวกข้างเคียงของพวกมัน ซึ่งในทางทฤษฎีนี้ โลหะก็อาจผสมเข้ากับทางช้างเผือกส่วนที่เหลือ

เมฆและกระแสธารก๊าซดั่งเดิม(สีบานเย็น) ที่สะสมเข้าสู่ทางช้างเผือก แต่ก๊าซนี้ไม่ได้ผสมอย่างมีประสิทธิภาพในดิสก์กาแลคซีตามที่ได้เน้นในละแวกรอบๆ ดวงอาทิตย์(ภาพซูม)

     ในแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ได้สันนิษฐานว่ากระบวนการผสมนี้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ แต่การสำรวจใหม่ซึ่งมุ่งเป้าไปที่ฝุ่นใกล้ๆ ดาวฤกษ์สว่างที่แตกต่างกัน 25 ดวง ได้บอกว่าอาจจะไม่เป็นอย่างนั้น และกลับเป็นว่าในละแวกท้องถิ่นจำเพาะเหล่านั้นมีระดับโลหะที่แตกต่างกันไป สำหรับพื้นที่รอบๆ ดวงอาทิตย์ของเราซึ่งสันนิษฐานว่าจะมีการเติมโลหะในระดับใกล้เคียงกัน ซึ่งเรียกว่า ความเป็นโลหะของดวงอาทิตย์(solar metallicity) การสำรวจได้แสดงว่าในส่วนอื่นๆ มีความเป็นโลหะเพียงหนึ่งในสิบของที่เราพบในดวงอาทิตย์เท่านั้น  

     ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์อาจจะต้องกลับไปประเมินความเข้าใจความเป็นมาของทางช้างเผือกเสียใหม่ การค้นพบนี้มีบทบาทสำคัญในการออกแบบแบบจำลองทางทฤษฎีเกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการกาแลคซี Jens-Kristian Krogager จากมหาวิทยาลัยเจนีวา เช่นกัน กล่าวเสริม จากงานนี้ เราน่าจะต้องปรับแต่งแบบจำลองเสมือนจริงโดยการเพิ่มความละเอียด เพื่อที่เราจะรวมการเปลี่ยนแปลงความเป็นโลหะในตำแหน่งที่แตกต่างกันในทางช้างเผือก งานวิจัยเผยแพร่เป็นรายงานในวารสาร Nature

แหล่งข่าว space.com : our Milky Way galaxy isn’t very well mixed, study suggests  
                iflscience.com : despite its swirly nature, the Milky Way is not well mixed at all