กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ ค้นพบดาราจักรโบราณหลายร้อยแห่งซึ่งอาจเป็นดาราจักรกลุ่มแรกในจักรวาล นี่เป็นก้าวกระโดดที่สำคัญจากไม่กี่แห่งที่ทราบกันดีว่ามีอยู่จริง 600 ล้านปีหลังจากบิกแบง กาแลคซีอายุน้อยแสดงโครงสร้างที่ซับซ้อน
ใหม่ การวิจัย รวบรวมการสังเกตการณ์จากท้องฟ้าเล็กๆ สองแห่ง กลุ่มหนึ่งในกลุ่มดาวหมีใหญ่และอีกกลุ่มหนึ่งอยู่ในทิศทางของกระจุกดาวฟอร์แนกซ์ มีการค้นพบกาแลคซีอายุน้อยมากกว่า 700 แห่งในภูมิภาคนี้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเอกภพมีหน้าตาเป็นอย่างไรในยุคแรกเริ่ม "ถ้าคุณเอาทั้งจักรวาลมาย่อให้เป็นภาพยนตร์ความยาว XNUMX ชั่วโมง นั่นก็เท่ากับ XNUMX นาทีแรก" นักวิทยาศาสตร์กล่าว
การค้นพบใหม่นี้ชี้ให้เห็นถึงการกำเนิดของกาแลคซีและดาวฤกษ์ดวงแรก ในเวลาเพียงห้านาทีนี้ ซึ่งหมายถึงอายุของเอกภพตั้งแต่ 370 ถึง 650 ล้านปี นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบกาแลคซีอายุน้อย 717 กาแล็กซีที่มีอายุหลายพันปีแสง มีโครงสร้างที่ซับซ้อนและให้กำเนิดดาวฤกษ์ในกระจุกดาวมากมาย "ก่อนหน้านี้ กาแล็กซีที่เก่าแก่ที่สุดที่เรามองเห็นดูเหมือนเป็นจุดเล็กๆ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าจุดเหล่านี้เป็นตัวแทนของดาวนับล้านหรือหลายพันล้านดวงที่จุดเริ่มต้นของเอกภพ "ตอนนี้เราเห็นแล้วว่าบางส่วนเป็นวัตถุขยายที่มีโครงสร้างที่มองเห็นได้"
ทั้งสองภูมิภาคที่ใช้ในการศึกษานี้เรียกว่า GOODS-South (คำย่อของ The Great Observatories Origins Deep Survey) และได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศหลักเกือบทุกตัว รวมถึง Hubble, Chandra X-ray Observatory และ NASA's "สปิตเซอร์". แม้จะมีการคัดกรองอย่างระมัดระวัง แต่ 93% ของกาแลคซีที่ค้นพบใหม่ซึ่งถูกค้นพบด้วยกล้องโทรทรรศน์เว็บบ์ไม่เคยมีใครเห็นมาก่อน
สภาพแวดล้อมที่วุ่นวายและเต็มไปด้วยฝุ่นนี้กลายเป็นพื้นที่โปร่งใสได้อย่างไรซึ่งเป็นที่ถกเถียงกันมานาน ทฤษฎีชั้นนำคือช่วงวิวัฒนาการของเอกภพนี้เรียกว่ายุครีไอออนไนเซชัน เกิดขึ้นประมาณ 400 ปีหลังจากบิกแบง ซึ่งเป็นช่วงที่ดาวฤกษ์รุ่นแรกก่อตัวขึ้น ซึ่งเชื่อว่ามีมวล 30 ถึง 300 เท่าของดวงอาทิตย์และมีจำนวนนับล้าน สว่างขึ้นหลายเท่า
แสงอัลตราไวโอเลตของพวกมันแตกตัวเป็นไอออน จักรวาลการแยกอะตอมของไฮโดรเจนออกเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ดำเนินต่อไปถึงหนึ่งพันล้านปีหลังจากบิกแบง นักดาราศาสตร์บางคนเชื่อว่าการไหลออกจากหลุมดำมวลมหาศาล เช่น หลุมดำใจกลางทางช้างเผือก อาจกระตุ้นการปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตจากกาแล็กซี และยังมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของจักรวาลด้วย
ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ทีมที่สองกำลังศึกษากาแลคซีที่ดำรงอยู่ระหว่าง 500 ถึง 850 ล้านปีหลังจากบิกแบง หรือระหว่างนาทีที่ 5 ถึง 8 ของภาพยนตร์ที่บรรยายเอกภพ เชื่อว่ากาแล็กซีมีคำตอบสำหรับคำถามเก่าแก่ "ในขั้นต่อไปของเอกภพ เราเริ่มเห็นผลกระทบของการก่อตัวของกาแลคซีต่อองค์ประกอบของเอกภพ" นักวิจัยกล่าว "กาแล็กซีในเอกภพยุคแรกๆ มีความสับสนวุ่นวายมากกว่าในการก่อตัวดาวฤกษ์"
นักวิทยาศาสตร์ศึกษาสัญญาณการก่อตัวของดาวฤกษ์ในยุคแรกเริ่ม กาแลคซีซึ่งทำให้สามารถเข้าใจได้ว่าแสงดาวทำให้แก๊สแตกตัวเป็นไอออนได้อย่างไร ทีมงานพบว่า XNUMX ใน XNUMX กาแล็กซีในขณะนั้นแสดงเส้นการแผ่รังสีที่รุนแรงในสเปกตรัมของกาแล็กซี ซึ่งเป็นลักษณะที่ปล่อยออกมาจากอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนด้วยแสงดาวขณะที่พวกมันเย็นตัวลงและรวมตัวกับโมเลกุลอื่นๆ
เส้นการแผ่รังสีเหล่านี้บ่งชี้ว่ากาแลคซีในยุคแรกๆ กำลังให้กำเนิดดาวฤกษ์อย่างแข็งขัน จากนั้นจึงอัด "กระแสโฟตอนรังสีอัลตราไวโอเลต" เข้าไปในกาแลคซีที่เกี่ยวข้อง ดังนั้น ดาวฤกษ์ในยุคแรกๆ ของเอกภพจึงกลายเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการรีไอออนไนซ์ของจักรวาล จากเส้นการแผ่รังสี นักวิทยาศาสตร์สรุปว่ากาแล็กซีในเอกภพในยุคแรกเริ่มให้กำเนิดดาวฤกษ์ในเวลาสั้นๆ ตามด้วยช่วงพัก
อ่าน: