นับตั้งแต่ทศวรรษที่ 1930 เมื่อกาแลคซีได้รับการยืนยันว่าเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของเอกภพ ต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของกาแล็กซียังคงเป็นจุดสนใจหลักของจักรวาลวิทยากายภาพ การคาดเดาเกี่ยวกับธรรมชาติของกาแล็กซีย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 18 และผลงานของนักคิด เช่น โทมัส ไรท์ แห่งเดอร์แฮม และอิมมานูเอล คานท์ ทุกวันนี้ แนวคิดทางทฤษฎีที่แพร่หลายนั้นวนเวียนอยู่กับข้อเสนอแนะ
อายุ 20 ปี
ที่ว่าควรค้นหาต้นกำเนิดของกาแลคซีในความผันผวนของควอนตัมที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่เกิดบิกแบง เช่นเดียวกับปัญหาทั้งหมดในฟิสิกส์ การแก้ปัญหาความลึกลับของการก่อตัวดาราจักรจำเป็นต้องอาศัยการทำงานร่วมกันระหว่างแนวคิดทางทฤษฎีและข้อมูลการทดลอง ในกรณีนี้ ข้อมูลเป็นการสังเกตการณ์
ดาราจักรที่ย้อนกลับไปในประวัติศาสตร์ของเอกภพ จักรวาลมีอายุประมาณ 10 ถึง 15 พันล้านปี อายุที่แท้จริงของมันขึ้นอยู่กับค่าคงที่ของฮับเบิล ความหนาแน่นของสสารในเอกภพ และค่าคงที่ของเอกภพ การขยายตัวของเอกภพหมายความว่าแสงที่ปล่อยออกมาจากกาแลคซีไกลโพ้นนั้น “ถูกเปลี่ยนสีแดง”
เป็นความยาวคลื่นที่ยาวขึ้นในการเดินทางมายังโลก: l สังเกตได้ = (1 + z ) l ปล่อยออกมาโดยที่lคือความยาวคลื่นและzคือการเลื่อนสีแดง จาก เราสามารถคำนวณทั้งระยะทางไปยังดาราจักรและระยะเวลาที่แสงเดินทางมาหาเรา (รูปที่ 1) ยิ่งค่า สูงเท่าไร ระยะห่างจากกาแล็กซีก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
และแสงก็เดินทางไกลขึ้นด้วย การเลื่อนสีแดงของz= 1 หมายความว่าแสงเดินทางประมาณ 60% ของอายุเอกภพ ดังนั้น เราจึงสังเกตกาแล็กซีเหมือนตอนที่เอกภพมีอายุเพียง 40% ของอายุปัจจุบัน การเลื่อนสีแดงของz = 2 หมายความว่าเรากำลังเห็นกาแล็กซีเหมือนกับตอนที่เอกภพมีอายุเพียง 20%
จนกระทั่งเมื่อประมาณ 10 ปีก่อน นักดาราศาสตร์สามารถวัดคุณสมบัติของกาแล็กซีได้จนถึงค่าเรดชิฟต์เล็กน้อยz » 0.2 เมื่อเอกภพมีอายุประมาณ 75% ของอายุปัจจุบัน การศึกษาดังกล่าวระบุว่ามีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในความส่องสว่าง สี และองค์ประกอบทางเคมีของดาราจักรต่างๆ
พวกเขา
ยังระบุการมีอยู่ของกาแลคซีรูปร่างพื้นฐานสองแบบ ได้แก่ กาแลคซีทรงรีซึ่งส่วนใหญ่พบในกระจุกดาวที่อุดมสมบูรณ์ และกาแลคซีก้นหอย เช่น ทางช้างเผือก ต้องใช้ความพยายามอย่างกล้าหาญ ซึ่งมักจะใช้เวลาหลายปีในการสังเกตอย่างอุตสาหะ เพื่อให้ได้ตัวอย่างที่มีประโยชน์ทางสถิติที่ค่าเรดชิฟต์ที่ใหญ่ขึ้น
การศึกษาดังกล่าว 2 ชิ้น ชิ้นหนึ่งนำโดยไซมอน ลิลลีซึ่งขณะนั้นอยู่ที่มหาวิทยาลัยฮาวาย ส่วนอีกชิ้นหนึ่งนำโดยริชาร์ด เอลลิสซึ่งขณะนั้นอยู่ที่มหาวิทยาลัยเดอแรมในสหราชอาณาจักร ขยายการศึกษาคุณสมบัติของดาราจักรพื้นฐานไปถึง z » 1 ซึ่งสอดคล้องกับอายุเกือบครึ่ง หนึ่งของ จักรวาล.
การศึกษาเหล่านี้เป็นข้อบ่งชี้ที่แพร่หลายเป็นครั้งแรกเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการที่สำคัญในคุณสมบัติของดาราจักร ตัวอย่างเช่น จำนวนกาแลคซีที่มีความส่องสว่างที่กำหนดเปลี่ยนไปตามฟังก์ชันของเรดชิฟต์ และด้วยเหตุนี้จึงเป็นฟังก์ชันของเวลา เข้าสู่ยุค ความขาดแคลนในการสังเกตช่วงแรก
ของวิวัฒนาการดาราจักรถึงจุดสิ้นสุดอย่างมากในปี 2539 ความก้าวหน้านี้ประสบความสำเร็จโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST) ที่ปรับปรุงใหม่ ซึ่งทำงานควบคู่กับกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงและอินฟราเรดขนาดใหญ่บนภาคพื้นดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กล้องโทรทรรศน์ Keck 10 เมตรที่ฮาวาย
ความคืบหน้าที่น่าทึ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนจากภาพ ซึ่งเป็นผลมาจากการริเริ่ม ที่สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศในเมืองบัลติมอร์ สหรัฐอเมริกา ระหว่างการสังเกตการณ์สองครั้งในปี พ.ศ. 2539 และ พ.ศ. 2541 HST ได้ชี้ไปที่หย่อมเล็กๆ สองแห่งบนท้องฟ้าอย่างต่อเนื่อง
เป็นเวลา
ประมาณสองสัปดาห์ และข้อมูลดังกล่าวก็เผยแพร่สู่ชุมชนดาราศาสตร์ทันที แพทช์แรกเป็นชิ้นส่วนของท้องฟ้าที่ไม่ธรรมดาในซีกโลกเหนือ ดวงที่สองมีศูนย์กลางอยู่ที่วัตถุกึ่งดาวที่อยู่ห่างไกลหรือควอซาร์ในท้องฟ้าทางใต้ ภาพเหล่านี้เป็นภาพที่ลึกที่สุดเท่าที่เคยมีมา
และให้ภาพสแนปชอตที่ไม่ซ้ำใครของวิวัฒนาการของกาแลคซี (ดูด้านบนสุดของบทความ) ตอนนี้เราทราบแล้วว่ากาแลคซีที่อยู่ไกลที่สุดในทุ่งลึกของฮับเบิลมีการเลื่อนสีแดงเกิน 3.5 ซึ่งบ่งชี้ว่าแสงของพวกมันเดินทางมาหาเราเป็นเวลาประมาณ 85% ของอายุจักรวาล
ทุ่งลึกของฮับเบิลถือเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่ากาแลคซีก่อตัวและวิวัฒนาการอย่างไร ในแง่นี้ พวกมันมีผลกระทบที่คล้ายคลึงกันในเรื่องการก่อตัวของกาแลคซีกับบันทึกฟอสซิลเกี่ยวกับความเข้าใจของเราเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสปีชีส์และวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต .ภาพถ่ายทุ่งลึก
และเพื่อนร่วมงานตระหนักว่าสเปกตรัมรังสีอัลตราไวโอเลตของกาแลคซีที่ห่างไกลจะลดลงอย่างรวดเร็วจนเกือบเป็นศูนย์ที่ความยาวคลื่นต่ำกว่า 91.2 นาโนเมตร ซึ่งเป็นความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับพลังงานไอออไนเซชันหรือขีดจำกัดไลแมนของไฮโดรเจน ลักษณะนี้เรียกว่า “การแตก”
เกิดขึ้นเนื่องจากโฟตอนส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาที่ความถี่สูงกว่าถูกดูดซับโดยอะตอมของไฮโดรเจนในดาราจักรเองหรือโดยเมฆไฮโดรเจนที่อยู่ระหว่างดาราจักรไกลโพ้นกับเรา ดังนั้น สเปกตรัมของดาราจักรไกลโพ้นจะแสดงการแตกที่ความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับขีดจำกัด ที่เลื่อนไปทางสีแดง
ตัวอย่างเช่น สเปกตรัมของดาราจักรที่มีการเลื่อนสีแดงที่ 3.0 จะหยุดพักที่ความยาวคลื่น l = (1 + 3 ) ´ 91.2 นาโนเมตร = 364.8 นาโนเมตรของฮับเบิลแสดงตำแหน่งเชิงมุมของกาแลคซีมากกว่า 5,000 แห่งบนท้องฟ้า แต่ไม่มีข้อมูลโดยตรงเกี่ยวกับระยะทางหรือการเลื่อนสีแดง ความรู้เรื่องระยะทางมีความสำคัญมากในการดึงข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ในภาพ แต่การวัดค่าของอายุปัจจุบัน
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
