สำรวจดิสก์รอบดาวฤกษ์นอกทางช้างเผือกได้เป็นครั้งแรก

 

ภาพจากศิลปินแสดงดิสก์วัสดุสารรอบดาวฤกษ์อายุน้อยดวงหนึ่ง 

     ในการค้นพบครั้งสำคัญเมื่อนักดาราศาสตร์ได้พบดิสก์รอบดาวฤกษ์อายุน้อยแห่งหนึ่ง ในเมฆมาเจลลันใหญ่ ซึ่งเป็นกาแลคซีเพื่อนบ้านของทางช้างเผือก เป็นครั้งแรกที่พบดิสก์ที่คล้ายกับดิสก์ที่ก่อตัวดาวเคราะห์ในทางช้างเผือก ในกาแลคซีอื่น

     การสำรวจครั้งใหม่ให้เผยให้เห็นดาวฤกษ์มวลสูงอายุน้อย ซึ่งเจริญและสะสมมวลสารจากสภาพแวดล้อมและสร้างเป็นดิสก์ล้อมรอบวงหนึ่ง การตรวจจับทำโดยใช้ ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ในชิลี Anna McLeod รองศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยเดอร์แรม สหราชอาณาจักร และผู้เขียนนำการศึกษาที่เผยแพร่ใน Nature กล่าวว่า เมื่อฉันได้เห็นหลักฐานโครงสร้างที่หมุนวนในข้อมูล ALMA เป็นครั้งแรก ฉันก็แทบไม่เชื่อเลยว่าเราได้พบดิสก์สะสมมวลสาร(accretion disk) นอกทางช้างเผือกแห่งแรก มันเป็นช่วงเวลาที่พิเศษ

     เราทราบว่าดิสก์มีความสำคัญต่อการก่อตัวดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ในกาแลคซีของเรา และที่นี่ เป็นครั้งแรกที่เรากำลังได้เห็นหลักฐานสิ่งเดียวกันนี้ในกาแลคซีแห่งอื่นได้โดยตรง

    การศึกษาติดตามผลจากการสำรวจด้วย MUSE บน VLT ซึ่งพบไอพ่นลำหนึ่งจากดาวที่กำลังก่อตัว ในระบบที่เรียกว่า HH 1177 อยู่ลึกภายในเมฆก๊าซก้อนหนึ่งในเมฆมาเจลลันใหญ่(Large Magellanic Cloud) เราได้พบไอพ่นลำหนึ่งซึ่งถูกยิงออกจากดาวมวลสูงอายุน้อยดวงนี้ และการมีอยู่ของไอพ่นก็เป็นป้ายบอกการสะสมมวลสารในดิสก์ที่กำลังเป็นไปอยู่ McLeod กล่าว แต่เพื่อยืนยันดิสก์นี้ว่ามีอยู่จริง ทีมต้องตรวจสอบการเคลื่อนที่ของก๊าซหนาทึบรอบดาวฤกษ์นี้

ภาพจาก MUSE และ ALMA เผยให้เห็นตำแหน่งและการเรียงตัวของไอพ่นและดิสก์ในระบบ HH 1177 ซึ่งอยู่ในเมฆมาเจลลันใหญ่

     เมื่อสสารถูกดึงเข้าหาดาวฤกษ์ที่กำลังเจริญเติบโต มันไม่สามารถตกลงสู่ดาวได้โดยตรง แต่จะค่อยๆ แบนราบกลายเป็นดิสก์ที่หมุนวนไปรอบๆ เขตศูนย์สูตรของดาวฤกษ์ เมื่อเข้าใกล้ใจกลางมากขึ้น ดิสก์ก็จะหมุนเร็วขึ้น ไหลลงเป็นกระแสเหมือนกับน้ำที่ไหลลงท่อน้ำทิ้ง และความแตกต่างในความเร็วนี้ก็เป็นร่องรอยที่แสดงให้นักดาราศาสตร์รู้ว่ามีดิสก์สะสมมวลสารอยู่

     ความถี่ของแสงที่เปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับว่าก๊าซกำลังเปล่งแสงนี้เคลื่อนเข้าหาหรือออกห่างจากเรา เร็วแค่ไหน Jonathan Henshaw นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยลิเวอร์พูล จอห์น มัวร์ ในสหราชอาณาจักร และผู้เขียนร่วมการศึกษานี้ กล่าว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์เดียวกับที่เกิดขึ้นเมื่อเสียงหวีดแหลมจากรถพยาบาลจะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อมันวิ่งผ่านคุณ และความถี่ของเสียงก็จะเปลี่ยนจากสูงขึ้นไปต่ำลง

      การตรวจสอบความถี่ของ ALMA ช่วยให้ผู้เขียนได้แยกแยะคุณลักษณะการหมุนของดิสก์ ยืนยันการตรวจจับดิสก์แห่งแรกรอบดาวอายุน้อยนอกทางช้างเผือก ดาวมวลสูงอย่างดาวที่สำรวจนี้ ก่อตัวขึ้นเร็วกว่าและมีชีวิตอยู่สั้นกว่าดาวมวลต่ำที่คล้ายดวงอาทิตย์ของเรา ในกาแลคซีของเรา ดาวมวลสูงเหล่านี้ท้าทายต่อการสำรวจและมักจะถูกปกคลุมด้วยกลุ่มฝุ่นที่พวกมันใช้ก่อตัวขึ้นมา  

     อย่างไรก็ตาม ในเมฆมาเจลลันใหญ่ซึ่งอยู่ห่างออกไปราว 160,000 ปีแสง วัสดุสารที่ก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่ๆ มีคุณสมบัติพื้นฐานที่แตกต่างจากในทางช้างเผือก ต้องขอบคุณปริมาณฝุ่นที่ต่ำ HH 1177 จึงไม่ได้ปกคลุมด้วยรังฝุ่นที่ให้กำเนิดมันอีกต่อไป แต่นี่เป็นครั้งแรกที่สามารถมองเห็นดิสก์ของ HH 1177 ได้ในช่วงความยาวคลื่นที่ตาเห็นได้ ให้โอกาสแก่นักดาราศาสตรืในการมองเห็นการก่อตัวดาวฤกษ์และอาจจะรวมถึงดาวเคราะห์

แหล่งข่าว sciencedaily.com : astronomers discover disc around star in another galaxy
                sciencealert.com : astronomers spot a disk orbiting a star in another galaxy for the first time ever