นักดาราศาสตร์ค้นพบกาแล็กซีมวลมหาศาลจากเอกภพยุคแรกที่เสียชีวิตกะทันหัน

นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกาแล็กซีสัตว์ประหลาดที่ก่อให้เกิดปัญหาในจักรวาลยุคแรกเริ่ม

เมื่อเอกภพมีอายุเพียง 1.8 พันล้านปี กาแล็กซี XMM-2599 ก็กลายเป็นดาวฤกษ์ขนาดมหึมาไปแล้ว มันก็ตายไปแล้วเหมือนเล็บประตู

บ้างระหว่างบิ๊กแบง(13.8 พันล้านปีก่อน) และ 12 พันล้านปีก่อน มีการก่อตัวดาวฤกษ์พุ่งออกมา จากนั้นก็หยุดสนิท

“ก่อนที่เอกภพจะมีอายุ 2 พันล้านปี XMM-2599 ก็ได้ก่อตัวมวลดวงอาทิตย์มากกว่า 300 พันล้านดวงแล้ว ทำให้มันเป็นดาราจักรมวลมหาศาล”นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ เบนจามิน ฟอร์เรสต์ กล่าวของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์

ที่น่าสังเกตยิ่งกว่านั้นคือ เราแสดงให้เห็นว่า XMM-2599 ก่อตัวดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ด้วยความบ้าคลั่งครั้งใหญ่เมื่อเอกภพมีอายุน้อยกว่า 1 พันล้านปี และจากนั้นก็หยุดทำงานเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 1.8 พันล้านปีเท่านั้น”

เป็นเวลานานแล้วที่นักดาราศาสตร์คิดว่ากาแลคซีขนาดยักษ์ไม่สามารถก่อตัวได้ในจักรวาลยุคแรกเริ่ม เมื่อเทคโนโลยีของเราก้าวหน้า และเราเติบโตขึ้นเมื่อมองดูอวกาศ-เวลาอันห่างไกล สมมติฐานเหล่านั้นก็ถูกท้าทาย

ปรากฎว่าเอกภพยุคแรกกำลังว่ายไปด้วยสิ่งที่ยิ่งใหญ่นั้นตามแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาของเราไม่ควรมีเวลาที่จะเติบโต- แบบจำลองเชิงตัวเลขสามารถอธิบายกาแลคซีขนาดใหญ่เช่น XMM-2599 ได้

แต่บางสิ่งที่ใหญ่โตอย่างรวดเร็วแล้วก็หยุดเติบโตกะทันหัน? นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่งที่แปลกประหลาด

XMM-2599 ไม่ใช่ครั้งแรก เมื่อไม่กี่ปีก่อน นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกาแลคซีขนาดมหึมาที่เรียกว่าZF-COSMOS-20115ที่ได้ปะทุขึ้นมามีชีวิตแล้วก็หยุดกะทันหันเมื่อเอกภพมีอายุ 1.7 พันล้านปี อย่างไรก็ตาม ZF-COSMOS-20115 มีมวล 'เพียง' 170 พันล้านดวงสุริยะ ซึ่งมากกว่าครึ่งหนึ่งของมวล XMM-2599

ในยุคนี้ มีกาแลคซีเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่หยุดก่อตัวดาวฤกษ์ และไม่มีกาแลคซีใดที่มีมวลมากเท่ากับ XMM-2599นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ กิลเลียน วิลสัน กล่าวของยูซี ริเวอร์ไซด์

การดำรงอยู่ของกาแลคซีมวลอัลตราโซนิคอย่าง XMM-2599 พิสูจน์ให้เห็นถึงความท้าทายต่อแบบจำลองเชิงตัวเลข แม้ว่ากาแลคซีมวลมากดังกล่าวจะหายากอย่างไม่น่าเชื่อในยุคนี้ แต่แบบจำลองเหล่านี้ก็สามารถทำนายพวกมันได้ อย่างไรก็ตาม กาแลคซีที่ทำนายไว้นั้นคาดว่าจะก่อตัวดาวฤกษ์อย่างแข็งขัน .

“สิ่งที่ทำให้ XMM-2599 น่าสนใจ แปลกตา และน่าประหลาดใจก็คือ มันไม่ได้ก่อตัวดาวฤกษ์อีกต่อไปแล้ว บางทีอาจเป็นเพราะมันหยุดรับเชื้อเพลิงหรือหยุดรับเชื้อเพลิงแล้วหลุมดำเริ่มเปิดเครื่อง ผลลัพธ์ของเราเรียกร้องให้มีการเปลี่ยนแปลงวิธีที่แบบจำลองปิดการกำเนิดดาวในกาแลคซียุคแรกๆ

จากการสังเกตการณ์ทางสเปกโทรสโกปีของกาแลคซี ทีมวิจัยสามารถสรุปประวัติการก่อตัวของดาวฤกษ์ของ XMM-2599 ได้ เพื่อที่จะให้มีมวลมหาศาล มันจะต้องก่อตัวดาวฤกษ์ด้วยอัตรา 1,000 มวลดวงอาทิตย์ทุกปีเป็นเวลาประมาณ 500 ล้านปี ซึ่งเป็นช่วงที่ดาวกระจายถึงจุดสูงสุด

อัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ทางช้างเผือก (สำหรับบริบท) ในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณสามหรือสี่เท่าของมวลดวงอาทิตย์ต่อปี-

แม้ว่าจะสูง แต่อัตราการเกิดดาวฤกษ์สูงสุดของ XMM-2599 ไม่ได้มีลักษณะเฉพาะในช่วงเวลานั้น ในปี 2008 มีกาแลคซีชื่อ EQ J100054+023435จับดาวปั่นป่วนในอัตรามากกว่า 1,000 มวลดวงอาทิตย์ต่อปี เมื่อ 12.2 พันล้านปีก่อน อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับ ZF-COSMOS-20115 ที่มีมวลน้อยกว่า XMM-2599 มาก โดยมีมวลเพียง 1 หมื่นล้านเท่าของดวงอาทิตย์ และมันก็ยังไม่ตาย

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ซอฟต์แวร์จำลองสถานการณ์ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และเป็นสาเหตุของการก่อตัวดาวฤกษ์ที่รุนแรงมากในเอกภพยุคแรกเริ่ม แต่ยังไม่สามารถสร้างสภาวะที่ส่งผลให้เกิดกาแล็กซีมวลมากตายได้ ตามที่เราเห็นใน ZF-COSMOS-20115 และ XMM-2599

จึงมีเครื่องหมายคำถามมากมายเกี่ยวกับ XMM-2599 มันก่อตัวจากกาแล็กซีอื่นๆ มากมายใช่หรือไม่ อะไรปิดมัน?

และมันพัฒนาไปสู่อะไรในช่วง 12 พันล้านปีนับตั้งแต่แสงเริ่มเดินทางข้ามจักรวาลอันยาวนาน ทำมันตายซะ- มันลุกเป็นไฟกลับมามีชีวิตอีกครั้งหรือไม่เหมือนทางช้างเผือก- หรือมีอะไรเกิดขึ้นอีก?

"เราตรวจพบ XMM-2599 ในระยะที่ไม่ทำงาน"วิลสันกล่าวว่า-

“เราไม่รู้ว่าปัจจุบันจะกลายเป็นอะไร เรารู้ว่ามันสูญเสียมวลไม่ได้ คำถามที่น่าสนใจคือเกิดอะไรขึ้นรอบๆ ตัวมัน เมื่อเวลาผ่านไป มันจะดึงดูดดาราจักรที่ก่อตัวดาวใกล้เคียงด้วยแรงโน้มถ่วงและกลายเป็นเมืองที่สดใสได้หรือไม่ ของกาแล็กซี่?”

อวกาศเพื่อน มันบ้าสุดๆ

งานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์ในจดหมายวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์-