ยานไกอาเผยภาพมุมสูงของกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

กาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way Galaxy) ของเรามีลักษณะอย่างไรเมื่อมองจากด้านบน? เนื่องจากพวกเราอาศัยอยู่ภายในกาแล็กซี จึงเป็นไปไม่ได้ที่มนุษย์จะถ่ายภาพโดยตรงได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็วๆ นี้ ได้มีการสร้างแผนที่ดังกล่าวขึ้นโดยใช้ข้อมูลตำแหน่งของดาวฤกษ์กว่าพันล้านดวงจากภารกิจไกอา (Gaia) ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ซึ่งถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในปี 2013 ได้ปฏิวัติความรู้ของเราเกี่ยวกับกาแล็กซีทางช้างเผือก ด้วยการทำแผนที่ตำแหน่งและความเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์กว่าพันล้านดวงอย่างแม่นยำ ข้อมูลอันมหาศาลนี้ได้นำไปสู่การสร้างภาพจำลองที่น่าทึ่งของกาแล็กซีของเราในมุมมองจากด้านบน ซึ่งเผยให้เห็นโครงสร้างแขนก้นหอยอันเป็นเอกลักษณ์

เช่นเดียวกับกาแล็กซีชนิดก้นหอยอื่นๆ ที่พบได้ทั่วไปในเอกภพ กาแล็กซีทางช้างเผือกของเราไม่ได้เป็นเพียงกระจุกดาวฤกษ์ที่ไร้ระเบียบ แต่มีโครงสร้างที่ชัดเจนของแขนก้นหอย (Spiral Arm) ที่แผ่ออกจากศูนย์กลาง ข้อมูลจากยานไกอาได้สนับสนุนและขยายความเข้าใจเดิมของเราเกี่ยวกับจำนวนและรูปร่างของแขนเหล่านี้ ก่อนหน้านี้ นักดาราศาสตร์เชื่อว่ากาแล็กซีของเรามีแขนก้นหอยหลักสองแขน แต่ข้อมูลใหม่บ่งชี้ว่าอาจมีแขนย่อยและโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่านั้น แขนก้นหอยเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงกลุ่มดาวฤกษ์ที่หนาแน่น แต่ยังเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ใหม่ เนื่องจากเป็นบริเวณที่มีกลุ่มเมฆโมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นวัตถุดิบในการก่อตัวของดาวฤกษ์

ระบบสุริยะของเรา รวมถึงดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรอยู่ในแขนก้นหอยที่เรียกว่า แขนโอไรออน (Orion Arm) หรือบางครั้งเรียกว่าแขนท้องถิ่น (Local Arm) ดาวฤกษ์สว่างส่วนใหญ่ที่เราสามารถสังเกตได้ในเวลากลางคืนก็อยู่ในแขนนี้เอง การทำความเข้าใจตำแหน่งของเราในกาแล็กซีช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาโครงสร้างโดยรวมและความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ได้ดียิ่งขึ้น

ยิ่งไปกว่านั้น ข้อมูลจากยานไกอาได้เน้นย้ำถึงความโดดเด่นของแถบโครงสร้าง (Bar) ที่ใจกลางกาแล็กซีของเรา แถบนี้ประกอบด้วยดาวฤกษ์จำนวนมากและทอดยาวผ่านใจกลาง ซึ่งแตกต่างจากกาแล็กซีชนิดก้นหอยบางแห่งที่ไม่มีโครงสร้างนี้ แถบนี้มีบทบาทสำคัญในการพลศาสตร์ของกาแล็กซี โดยมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของดาวฤกษุ์และก๊าซในบริเวณใกล้เคียง รวมถึงอาจมีส่วนในการป้อนวัตถุไปยังหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ซ่อนตัวอยู่ ณ ศูนย์กลาง

สีสันที่ปรากฏในภาพจำลองของกาแล็กซีทางช้างเผือกก็ให้ข้อมูลอันมีค่าเกี่ยวกับองค์ประกอบของมัน จานบาง (Thin Disk) ของกาแล็กซี ซึ่งเป็นบริเวณที่ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ มีสีสันที่หลากหลายซึ่งส่วนใหญ่มาจากฝุ่นดำ (Dark Dust) ที่บดบังแสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ด้านหลัง ดาวฤกษ์สีน้ำเงินสว่าง (Bright Blue Stars) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์อายุน้อยและมีอุณหภูมิสูง บ่งบอกถึงบริเวณที่มีการก่อตัวของดาวฤกษ์ล่าสุด นอกจากนี้ เนบิวลาเปล่งแสงสีแดง (Red Emission Nebula) ซึ่งเป็นเมฆก๊าซที่ได้รับพลังงานจากรังสีอัลตราไวโอเลตจากดาวฤกษ์ร้อน ทำให้เกิดการเรืองแสงสีแดงอันเป็นเอกลักษณ์ ก็เป็นส่วนประกอบสำคัญของภาพรวม

แม้ว่ายานไกอาจะถูกระงับการทำงานไปแล้วเมื่อเดือนมีนาคม 2568 ที่ผ่านมา หลังจากปฏิบัติภารกิจอันยาวนานและประสบความสำเร็จ แต่ข้อมูลที่มันรวบรวมมาได้ยังคงเป็นขุมทรัพย์อันล้ำค่าสำหรับนักดาราศาสตร์ทั่วโลก การวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้ยังคงดำเนินต่อไป และจะนำไปสู่ความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิวัฒนาการ โครงสร้าง และพลศาสตร์ของกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา ภารกิจต่อเนื่องจากยานไกอาจะยังคงสานต่อการสำรวจและเปิดเผยความลับของบ้านจักรวาลของเราต่อไป

ข้อมูลอ้างอิง: ESA, Gaia, DPAC, Stefan Payne-Wardenaar
– Gaia Reconstructs a Top View of our Galaxy