นักวิจัยเสนอเครื่องมือ NEXUS@SHARP ติด ELT ไขปริศนา dark matter ในกาแล็กซีจางพิเศษ

กล้องโทรทรรศน์ Extremely Large Telescope (ELT) ที่วางแผนเปิดใช้งานครั้งแรกเดือนมีนาคม 2029 มีเป้าหมายหนึ่งคือศึกษาธรรมชาติของ dark matter งานวิจัยใหม่ในวารสาร New Astronomy โดย Marco Mirabile นักศึกษาปริญญาเอกจาก INAF-Astronomical Observatory of Abruzzo และ Gran Sasso Science Institute ในอิตาลี เสนอว่าเครื่องมือ NEXUS@SHARP ที่จะติดกับ ELT ช่วยไขปริศนานี้ได้

เป้าหมายคือกาแล็กซีกลุ่ม ultra-diffuse galaxies (UDGs) ที่มีขนาดใหญ่พอๆ กับทางช้างเผือก แต่มีดาวน้อยกว่าหลายพันเท่า ทำให้กาแล็กซีดูจางมากจนขัดกับโมเดลจักรวาลวิทยาปัจจุบันที่เรียกว่า Lambda-CDM เพราะขนาดของ dark matter halo ที่ควรกำหนดรูปร่างกาแล็กซีกลับไม่สอดคล้องกับความจางของ UDGs เหล่านี้

ทางออกของนักดาราศาสตร์คือสำรวจ globular clusters หรือกระจุกดาวทรงกลมที่อยู่รอบ UDGs เพราะมันสว่างกว่าและสังเกตง่ายกว่าตัวกาแล็กซีเอง อีกทั้งกระจายตัวออกไปไกลกว่า ช่วยวัดมวลของ dark matter halo ได้แม่นยำขึ้น แต่สเปกโตรสโกปที่มีอยู่ในปัจจุบันยังไม่มีกำลังพอจะสำรวจกระจุกดาวเหล่านี้ได้ครบถ้วน

NEXUS@SHARP เป็นสเปกโตรกราฟแบบ multi-object ในช่วงอินฟราเรดใกล้ ใช้ความสามารถ multiplexing สำรวจกระจุกดาวได้หลายดวงพร้อมกัน ทีมวิจัยระบุว่าเครื่องมือนี้สามารถสำรวจ globular clusters รอบ UDGs ได้ไกลถึงระยะ 60-70 Mpc โดยใช้เวลากล้อง ELT เพียงไม่กี่ชั่วโมง

ข้อมูลที่ได้จะช่วยแยกสมมติฐานการเกิด UDGs สองแบบ คือเป็นกาแล็กซีขนาดใหญ่ที่หยุดสร้างดาวเร็วจนเหลือมวลดาวน้อยแต่ยังมี dark matter halo ขนาดใหญ่ตามปกติ หรือเป็นดาร์ฟแกแล็กซีที่พองตัวขึ้นจริงๆ ซึ่งมีมวลและจำนวนกระจุกดาวน้อยแบบดาร์ฟทั่วไป ตอนนี้ NEXUS@SHARP ยังเป็นแค่แนวคิดที่เสนอไว้ในงานวิจัย ยังไม่ได้สร้างจริง