(NRAO/AUI/NSF; เอส. ดากเนลโล)
เมื่อมองย้อนกลับไปหลายพันล้านปีแสงเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ของอายุปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกองพะเนินขนาดมหึมา: กาแลคซีอายุน้อย 14 ดวงที่ระเบิดดาวรวมตัวกันเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในจักรวาล
ทีมวิจัยนานาชาติได้ค้นพบความเข้มข้นที่หนาแน่นมากของกาแลคซีร้อนที่กำลังเคลื่อนตัวเข้าหากันโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดบางรุ่นในปัจจุบัน
ในที่สุด megamerger ก็จะก่อตัวเป็นกระจุกกาแลคซีซึ่งถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงสสารมืดและรวมตัวกันเป็นกาแล็กซีขนาดมหึมาในที่สุด
ขั้นตอนการควบรวมกิจการในระยะนี้เรียกว่าโปรโตคลัสเตอร์ และถือเป็นการค้นพบที่ไม่ธรรมดา
“การได้จับกระจุกดาราจักรขนาดมหึมาที่มีการก่อตัวมากมายนับว่างดงามในตัวของมันเอง”สกอตต์ แชปแมน กล่าวนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Dalhousie หนึ่งในผู้เขียนบทความใหม่ที่ตีพิมพ์ในธรรมชาติ-
แต่ความจริงที่ว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเร็วมากในประวัติศาสตร์ของจักรวาลทำให้เกิดความท้าทายที่น่าเกรงขามต่อความเข้าใจในปัจจุบันเกี่ยวกับโครงสร้างที่ก่อตัวในจักรวาล"
กาแลคซีทั้ง 14 แห่งใน SPT2349-56 ถ่ายภาพโดย ALMA (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); บี. แซกซ์ตัน (NRAO/AUI/NSF))
กระจุกดาวดวงนี้ชื่อ SPT2349-56 อยู่ห่างออกไป 12.4 พันล้านปีแสง เต็มไปด้วยดาราจักรฝุ่นซึ่งกำลังก่อตัวดาวฤกษ์ด้วยอัตราโกรธจัด เร็วกว่าทางช้างเผือกถึง 1,000 เท่า แต่พวกมันก็ยังอัดแน่นอยู่ในอวกาศที่ใหญ่กว่ากาแล็กซีของเราเพียงสามเท่า
ในตัวของมันเอง โปรโตคลัสเตอร์นั้นเป็นสิ่งที่หาได้ยาก แต่ก็มีเรื่องราวที่หักมุมอีกประการหนึ่ง นี่เป็นหนึ่งในสองการค้นพบล่าสุดดังกล่าว
การเผยแพร่ใน arXiv เมื่อเดือนกันยายนปีที่แล้วและการค้นพบของพวกเขาก็ได้รับการยอมรับวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์ทีมนักวิจัยประกาศว่าพวกเขาได้พบกระจุกดาราจักรของดาราจักรดาวกระจายฝุ่น 10 ดวงในจักรวาลยุคแรกเริ่มด้วย พวกเขาเรียกมันว่าแกนแดงที่เต็มไปด้วยฝุ่น
คุณสามารถคาดหวังได้อย่างเต็มที่ว่าจะค้นพบสิ่งต่าง ๆ ทุกชนิดที่ก่อตัวขึ้นในจักรวาลยุคแรก ๆ เช่น ดวงดาว กาแล็กซี กระจุกกาแลคซี แต่ขนาดและองค์ประกอบของกระจุกดาวเหล่านี้ยังคงเป็นปริศนา
“อายุขัยของแฉกฝุ่นนั้นถือว่าค่อนข้างสั้น เนื่องจากพวกมันใช้ก๊าซในอัตราที่ไม่ธรรมดา”อิวาน โอเตโอ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์อธิบายจากมหาวิทยาลัยเอดินบะระ ผู้เขียนนำในรายงาน arXiv
“ไม่ว่าเวลาใด ณ มุมใดมุมหนึ่งของจักรวาล กาแลคซีเหล่านี้มักจะอยู่ในส่วนน้อย ดังนั้น การพบดาวกระจายฝุ่นจำนวนมากที่ส่องแสงในเวลาเดียวกันเช่นนี้ จึงเป็นเรื่องที่น่างงมาก และเป็นสิ่งที่เรายังคงต้องทำความเข้าใจ”
หลังจากที่บิ๊กแบงตามแบบจำลองจักรวาลของเราในปัจจุบัน ทุกอย่างยังคงมืดอยู่พักหนึ่ง จนกระทั่งประมาณ 1 พันล้านปีต่อมา จักรวาลก็แตกตัวเป็นไอออนและโปร่งใสอย่างสมบูรณ์ และเราเห็นกาแลคซีแรกเริ่มปรากฏขึ้น
กระจุกเหล่านี้ปรากฏขึ้นประมาณ 1.4 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบง แบบจำลองวิวัฒนาการของจักรวาลทำนายว่า แม้ว่ากระจุกดาวเหล่านี้จะมีอยู่ได้ แต่ก็ควรจะใช้เวลานานกว่านั้นมากในการพัฒนา
"การรวมตัวกันของกาแลคซีนี้ใหญ่โตเร็วขนาดนี้ยังเป็นปริศนา"ทิม มิลเลอร์ กล่าวผู้สมัครระดับปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยเยล และผู้เขียนนำเรื่องธรรมชาติกระดาษ.
“มันไม่ได้ค่อยๆ ก่อตัวขึ้นในเวลาหลายพันล้านปีอย่างที่นักดาราศาสตร์คาดไว้ การค้นพบนี้ให้โอกาสอันดีที่จะศึกษาว่ากาแลคซีขนาดมหึมารวมตัวกันเพื่อสร้างกระจุกกาแลคซีขนาดมหึมาได้อย่างไร”
(ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/มิลเลอร์ และคณะ)
SPT2349-56 ถูกพบเห็นเป็นครั้งแรกว่าเป็นรอยเปื้อนจางๆ ของแสงที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ในปี 2010 แต่ก็ถือว่าผิดปกติมากพอที่จะรับประกันว่าจะต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติมด้วยบางสิ่งที่ทรงพลังกว่า
จากนั้นกล้องโทรทรรศน์อาตาคามาขนาดใหญ่มิลลิเมตร (ALMA) และกล้องโทรทรรศน์ Atacama Pathfinder Experiment (APEX) ของหอดูดาวยุโรปตอนใต้ (ESO) ได้ถูกนำมาใช้เพื่อถ่ายภาพวัตถุด้วยความละเอียดสูงขึ้น ซึ่งแสดงรายละเอียดมากขึ้น
นักวิจัยกล่าวว่าบ่อยครั้งที่วัตถุที่อยู่ในช่วงต้นของเอกภพนั้นจางเกินไปสำหรับกล้องโทรทรรศน์ของเราที่จะหยิบจับได้ แต่อาจมีกลุ่มโปรโตคลัสเตอร์เหล่านี้มากกว่านี้
การค้นพบโดย ALMA เหล่านี้เป็นเพียงส่วนเล็กๆ การสำรวจเพิ่มเติมด้วยกล้องโทรทรรศน์ APEX แสดงให้เห็นว่าจำนวนกาแลคซีที่กำลังก่อตัวดาวฤกษ์ที่แท้จริงน่าจะสูงกว่านี้ถึง 3 เท่าด้วยซ้ำคาร์ลอส เดอ บรั๊ค นักดาราศาสตร์ของ ESO กล่าว-
การสังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องด้วยเครื่องมือ MUSE บน VLT ของ ESO ยังระบุกาแลคซีเพิ่มเติมอีกด้วย
บทความ SPT2349-56 ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารแล้วธรรมชาติและสามารถอ่านกระดาษ Dusty Red Core ได้บนทรัพยากรก่อนพิมพ์อาร์เอ็กซ์-
