กล้องเจมส์เว็บบ์ส่องใจกลางกาแล็กซีปีศาจ เผยรายละเอียดสุดคมชัด

เมื่อเดือนสิงหาคม 2565 กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope) ได้เผยภาพของกาแล็กซี M74 หรือที่รู้จักกันในชื่อ “กาแล็กปีศาจ” (Phantom Galaxy) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงโครงสร้างอันงดงามของแขนกังหัน (spiral arms) และรายละเอียดที่ซ่อนอยู่ภายในใจกลางกาแล็กซีอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

กาแล็กซีปีศาจ (M74 หรือ NGC 628) เป็นกาแล็กซีชนิดกังหันขนาดใหญ่ (Grand Design Spiral Galaxy) ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวปลา (Pisces) ห่างจากโลกประมาณ 32 ล้านปีแสง สาเหตุที่ได้ชื่อว่ากาแล็กซีปีศาจ เนื่องจากความสว่างพื้นผิว (surface brightness) ของมันต่ำมาก ทำให้เป็นวัตถุท้องฟ้าที่สังเกตเห็นได้ยากสำหรับนักดาราศาสตร์สมัครเล่น แม้จะมีขนาดใหญ่พอสมควรก็ตาม

กาแล็กซี M74 มีลักษณะพิเศษคือเรามองเห็นมันในมุมที่เกือบจะเป็นแนวตั้งฉากกับระนาบกาแล็กซี ทำให้สามารถมองเห็นโครงสร้างแขนกังหันที่โดดเด่นและชัดเจนได้ทั้งหมด

การสังเกตการณ์กาแล็กซี M74 ครั้งนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ PHANGS (Physics at High Angular resolution in Nearby Galaxie) ซึ่งเป็นการสำรวจกาแล็กซีใกล้เคียงที่กำลังก่อกำเนิดดาวฤกษ์จำนวน 19 แห่ง โดยใช้เครื่องมือหลายชนิด ทั้งกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) และกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน

ภาพที่ได้จากกล้องเจมส์ เว็บบ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากเครื่องมืออินฟราเรดระยะกลาง (Mid-InfraRed Instrument: MIRI) ได้เผยให้เห็นเส้นใยอันบอบบางของก๊าซและฝุ่นที่ถักทออยู่ในแขนกังหันอย่างละเอียด ซึ่งเป็นบริเวณที่มีการก่อตัวของดาวฤกษ์อย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ บริเวณใจกลางกาแล็กซีที่มีก๊าซเบาบาง ยังทำให้เราสามารถมองเห็นกระจุกดาว (nuclear star cluster) ที่อยู่ ณ ใจกลางได้อย่างชัดเจนโดยไม่มีสิ่งบดบัง

การทำงานร่วมกันระหว่างกล้องฮับเบิลซึ่งถ่ายภาพในช่วงแสงที่มองเห็นได้และรังสีอัลตราไวโอเลต และกล้องเจมส์ เว็บบ์ซึ่งมีความไวสูงเป็นพิเศษในช่วงอินฟราเรด ทำให้เหล่านักดาราศาสตร์สามารถศึกษาการก่อกำเนิดดาวฤกษ์ในระยะแรกเริ่มได้อย่างละเอียดมากขึ้น รวมถึงการวัดมวลและอายุของกระจุกดาว และทำความเข้าใจธรรมชาติของอนุภาคฝุ่นขนาดเล็กที่ล่องลอยอยู่ในอวกาศระหว่างดวงดาว

การค้นพบนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุตำแหน่งของแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ในกาแล็กซีต่าง ๆ ได้อย่างแม่นยำ และเรียนรู้ว่าดาวฤกษ์ที่เพิ่งเกิดใหม่มีส่วนช่วยในการเปลี่ยนแปลงสสารระหว่างดวงดาวและรูปร่างของกาแล็กซีได้อย่างไร

ข้อมูลอ้างอิง: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team