กลุ่มแก๊สขนาดยักษ์นอกทางช้างเผือก

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

นักดาราศาสตร์ค้นพบกลุ่มแก๊สขนาดมหึมาอยู่ไกลออกไปนอกระนาบดาราจักรทางช้างเผือก กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงราว 300 กิโลเมตร/วินาที หรือประมาณ 1.1 ล้านกิโลเมตร/ชั่วโมง ในทิศทางเข้าหาดาราจักรของเรา เมื่อปะทะกับดาราจักรในอีกราว 30 ล้านปีข้างหน้า จะมีส่วนทำให้เกิดดาวใหม่ได้ราว 2 ล้านดวง

กลุ่มแก๊สรูปร่างคล้ายดาวหางนี้มีชื่อว่าเมฆสมิท (Smith Cloud) ตั้งตามผู้ค้นพบ เกล สมิท ซึ่งตรวจพบครั้งแรกจากการสังเกตการณ์ในคลื่นวิทยุเมื่อปี 2506 ขณะเป็นนักศึกษาที่มหาวิทยาลัยไลเดนในเนเธอร์แลนด์ เมฆสมิทปรากฏอยู่บนท้องฟ้าในทิศทางของกลุ่มดาวนกอินทรี มีขนาดกว้างใหญ่ราว 15 องศา

ใกล้เคียงขนาดของดวงจันทร์เต็มดวง 30 ดวง เรียงต่อกันบนท้องฟ้า หรือใกล้เคียงขนาดกำปั้นของเราเมื่อกำมือแล้วเหยียดแขนออกไปให้สุด แต่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า วัดได้ว่ามีความกว้างในอวกาศราว 2,500 ปีแสง ยาว 11,000 ปีแสง ห่างจากโลกประมาณ 40,000 ปีแสง

ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ไม่ทราบถึงแหล่งที่มาของเมฆสมิท สันนิษฐานกันว่าอาจเป็นดาราจักรที่ก่อตัวไม่สมบูรณ์ หรือกลุ่มแก๊สที่มาจากอวกาศนอกดาราจักรทางช้างเผือก หากเป็นเช่นนั้น องค์ประกอบภายในควรเป็นไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ แต่หากมีกำเนิดจากดาราจักรทางช้างเผือก ก็ควรจะมีธาตุอื่นที่หนักกว่าซึ่งเกิดขึ้นได้ในดาวฤกษ์

คณะนักดาราศาสตร์ที่สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศได้พยายามวัดองค์ประกอบทางเคมี ของเมฆสมิทผ่านกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล โดยสังเกตแสงในคลื่นอัลตราไวโอเลตของดาราจักรที่อยู่ห่างไกล 3 ดาราจักร ขณะเมฆสมิทเคลื่อนผ่าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกำมะถัน ซึ่งดูดกลืนอัลตราไวโอเลต

ผลการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลแสดงว่าเมฆสมิทมีกำมะถันเทียบได้กับที่พบในแขนของดาราจักรทางช้างเผือกที่ระยะห่างจากแก่นราว 40,000 ปีแสง หรือไกลจากแก่นมากกว่าระยะห่างของระบบสุริยะราว 15,000 ปีแสง แสดงว่าเมฆสมิทน่าจะเคยเป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือก

อาจมีต้นกำเนิดจากดาราจักรของเราเอง ทว่านักดาราศาสตร์ยังไม่ทราบว่าเหตุการณ์รุนแรงใดหรือกระบวนการใดที่ทำให้ในอดีตกลุ่มแก๊สขนาดใหญ่นี้เคลื่อนที่ออกไปจากดาราจักรด้วยความเร็วสูง และทำไมจึงยังคงสภาพของกลุ่มแก๊สที่หนาแน่นไว้ ไม่แผ่กระจายหรือสลายตัวไป

ผลการสังเกตการณ์การเคลื่อนที่ของเมฆสมิทพบว่าก่อนหน้านี้เมื่อราว 70 ล้านปีก่อน มันเคยเคลื่อนผ่านระนาบของดาราจักรทางช้างเผือก ปัจจุบันกำลังเคลื่อนกลับเข้าหาดาราจักร คาดว่าจะตัดผ่านแขนเพอร์ซิอัส ซึ่งเป็นแขนก้นหอยแขนหนึ่งของดาราจักรทางช้างเผือกในอีกราว 30 ล้านปี เมื่อถึงเวลานั้น

แก๊สภายในเมฆสมิทซึ่งมีมวลมากกว่า 1 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ จะปะทะกับแก๊สและฝุ่นในดาราจักร อาจเพียงพอที่จะก่อให้เกิดดาวฤกษ์ใหม่ได้อีกราว 2 ล้านดวง

มีข้อสันนิษฐานว่าเมฆสมิทอาจเกิดจากสสารมืดเคลื่อนที่ผ่านดาราจักร แล้วหอบเอาแก๊สส่วนหนึ่งของดาราจักรทางช้างเผือกไปด้วย สสารมืดเป็นสสารที่มองไม่เห็น คาดว่าเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ในเอกภพ แต่ไม่สามารถตรวจพบได้โดยตรง ต้นกำเนิดที่แท้จริงของเมฆสมิทจึงยังคงเป็นปริศนา