ภาพล่าสุดจากฮับเบิล เผยความลับของดาราจักรเกลียว ‘NGC 4654’ ที่เสียรูปทรงไม่สมมาตร เกิดจากทั้ง ‘แรงดันคลื่นกระแทก’ และ ‘แรงโน้มถ่วง’ ของเพื่อนบ้าน

ลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของดาราจักรนี้ในภาพปี 2026 คือความไม่สมมาตร: ขอบด้านหนึ่งโค้งมนและคมชัด ในขณะที่อีกด้านหนึ่งมีหางแก๊สยาวยื่นออกมา — หางนี้ทอดยาวเกินขอบเขตที่ฮับเบิลสามารถจับภาพได้ ลักษณะ "กังหันด้านเดียว" นี้เป็นสัญญาณที่เห็นได้ชัดซึ่งอธิบายไว้ในข่าวเผยแพร่ของ NASA เมื่อวันที่ 24 กรกฎาคม 2026

สองกระบวนการที่ทำให้ดาราจักรมีรูปร่างผิดปกติ

1. แรงดันคลื่นกระแทก (Ram-pressure stripping) — ขณะที่ NGC 4654 เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงผ่านตัวกลางร้อนระหว่างดาราจักร (intracluster medium) ที่มีอยู่ในกระจุกหญิงสาว ก๊าซจะถูกผลักและดึงออกจากดาราจักร ทำให้เกิดหางแก๊สยาวที่ด้านใดด้านหนึ่ง เป็นกระบวนการเดียวกับที่ส่งผลต่อดาราจักรอื่นๆ หลายแห่งในสภาพแวดล้อมที่แออัดของกระจุกหญิงสาว

2. ปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วง (Gravitational tidal interaction) — NGC 4654 ได้เผชิญหน้ากับดาราจักรขนาดใหญ่ใกล้เคียงอย่าง NGC 4639 อย่างรวดเร็ว ปฏิสัมพันธ์แบบเหวี่ยงตัวผ่านนี้ทำให้การกระจายตัวของดาวฤกษ์และก๊าซในดาราจักรบิดเบี้ยว ฉีกดึงวัตถุออกไปอย่างไม่สมมาตร

สิ่งสำคัญคือ ไม่มีกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งสามารถอธิบายความไม่สมมาตรทั้งหมดของ NGC 4654 ได้ การจำลองเชิงตัวเลขแสดงให้เห็นว่า มีเพียงแบบจำลองที่รวมทั้งปฏิสัมพันธ์จากแรงน้ำขึ้นน้ำลงและแรงดันคลื่นกระแทกเท่านั้นที่สามารถสร้างข้อมูลที่สังเกตได้ขึ้นมาใหม่ได้ การศึกษาในปี 2006 ที่เปรียบเทียบการสังเกตการณ์ H I เชิงลึกจาก VLA กับแบบจำลองไดนามิก สรุปว่า "มีเพียงแบบจำลองที่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของปฏิสัมพันธ์จากแรงน้ำขึ้นน้ำลงและแรงดันคลื่นกระแทกเท่านั้นที่สามารถสร้างข้อมูลขึ้นมาใหม่ได้"

ข้อมูลจากฮับเบิลและการสำรวจภาคพื้นดินเผยอะไรเกี่ยวกับการเกิดดาวฤกษ์

ข้อมูลที่ใช้ในการสร้างภาพเดือนกรกฎาคม 2026 ถูกรวบรวมโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการสังเกตการณ์ของฮับเบิลที่ตรวจสอบวัฏจักรการเกิดดาวฤกษ์และการตอบสนองของดาวฤกษ์ในดาราจักรใกล้เคียง โครงการนี้ใช้ความสามารถของฮับเบิลในการตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลตและแสงที่มองเห็นได้ เพื่อติดตามประชากรดาวฤกษ์อายุน้อยและก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออน

การศึกษา NGC 4654 แบบหลายช่วงคลื่นเสริมกันยังได้ใช้การสังเกตการณ์คลื่นวิทยุต่อเนื่อง และ H I จาก VLA รวมถึงข้อมูลอินฟราเรดไกลและคลื่นต่ำกว่า mm จาก ALMA และ Herschel เพื่อทำแผนที่ก๊าซโมเลกุล ไฮโดรเจนอะตอม และบริเวณที่ก๊าซถูกบีบอัดใกล้ขอบด้านนอกของจานแสง (optical disk)

การศึกษาในปี 2021 ในวารสาร Astronomy & Astrophysics ได้วิเคราะห์โดยเฉพาะเจาะจงว่า NGC 4654 เป็นดาราจักรที่กำลังประสบกับแรงดันคลื่นกระแทกเกือบจะเป็นด้านข้าง (nearly edge-on) และ ปฏิสัมพันธ์แบบเหวี่ยงตัวผ่านกับ NGC 4639 งานวิจัยนั้นใช้ข้อมูล IRAM 30 ม. HERA CO(2−1) เพื่อศึกษาสภาวะทางกายภาพของตัวกลางระหว่างดาว (ISM) และพบบริเวณที่ก๊าซถูกบีบอัดอย่างรุนแรงใกล้ขอบด้านนอกของจานแสง โดยมีความหนาแน่นพื้นผิวของ H I สูงเกินค่าเกณฑ์มาตรฐานที่ 10−15 M⊙ pc−2 อย่างมีนัยสำคัญ การศึกษาสรุปว่าพารามิเตอร์ Toomre Q ∼0.8 รวมกับการเพิ่มขึ้นของการกระจายตัวของความเร็ว ∆vdisp ∼5 km s−1 เป็นเงื่อนไขที่จำเป็นในการสร้างการเกิดดาวฤกษ์ที่สังเกตได้ขึ้นมาใหม่ในเวลาเดียวกัน

ข้อมูลจากคลังเอกสารฮับเบิลเพิ่มเติม เช่น จากกล้อง WFPC2 และ ACS ได้ถูกนำมาใช้ในการศึกษาเกี่ยวกับกระจุกดาวและนิวเคลียสคู่ของดาราจักรนี้

ด้วยข้อมูลที่หลากหลายเหล่านี้ นักวิจัยสามารถลากเส้นตรงจากการกระจายตัวและพลวัตของก๊าซที่ไม่สมมาตรของดาราจักรไปยังตำแหน่งและอัตราการเกิดดาวฤกษ์ — แสดงให้เห็นว่าการบีบอัดของก๊าซจากทั้งสองกระบวนการไปกระตุ้นการเกิดของดาวดวงใหม่ที่ใด และการดึงก๊าซออกไปทำให้การเกิดดาวฤกษ์หยุดชะงักที่ใด บริเวณตะวันตกเฉียงเหนือของ NGC 4654 ซึ่งเป็นที่ที่ก๊าซถูกบีบอัด แสดงให้เห็นประสิทธิภาพในการก่อตัวดาวฤกษ์ที่สูงกว่า แม้ว่าสัดส่วนของก๊าซโมเลกุลจะต่ำกว่า ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการไหลเข้าของก๊าซที่มีธาตุหนักต่ำเนื่องจากแรงดันจากตัวกลางระหว่างกระจุกสามารถเพิ่มการเกิดดาวฤกษ์ได้