กาแล็กซีที่ซุ่มซ่อนอยู่ในสุดขอบจักรวาล เพียง 600 ล้านปีหลังจากนั้นทำให้เรามองเห็นภาพทางช้างเผือกทารกของเราได้ดีที่สุด
เปี่ยมไปด้วยการก่อตัวดาวฤกษ์ iได้รับฉายาว่า Firefly Sparkle แม้จะต้องใช้เวลาเดินทางถึงเราถึง 13.2 พันล้านปี แสง 'แวววาว' ของกาแล็กซีสามารถมองเห็นได้ก็ต่อเมื่ออาศัยกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาร่วมกับแรงโน้มถ่วงที่บิดเบี้ยวของกาลอวกาศให้กลายเป็นแว่นขยาย
มุมมองของหิ่งห้อยสปาร์เคิลที่มีรายละเอียดมากจนนักดาราศาสตร์สามารถระบุกระจุกดาวที่แยกจากกัน 10 กระจุก และกำหนดมวลของกาแลคซีในขณะที่มันก่อตัวและเติบโตอย่างแข็งขันในความมืดของรุ่งอรุณจักรวาล
"ฉันไม่คิดว่าจะเป็นไปได้ที่จะแก้ไขกาแลคซีที่มีอยู่ตั้งแต่แรกเริ่มในจักรวาลให้กลายเป็นองค์ประกอบที่แตกต่างกันมากมายขนาดนี้ ไม่ต้องพูดถึงมวลของมันคล้ายกับกาแลคซีของเราตอนที่มันอยู่ในกระบวนการก่อตัว"ลามิยา เมาลา นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์กล่าวของวิทยาลัย Wellesley ประเทศสหรัฐอเมริกา
“มีหลายสิ่งเกิดขึ้นภายในกาแลคซีเล็กๆ นี้ รวมทั้งระยะต่างๆ มากมายของการก่อตัวดาวฤกษ์”
พันล้านปีแรกของจักรวาลเป็นที่สนใจอย่างมากสำหรับทุกคนที่ศึกษาจักรวาล ช่วงเวลานี้เรียกว่ารุ่งอรุณแห่งจักรวาล และประกอบด้วยยุคสมัยที่สสารทั้งหมดในจักรวาลเริ่มมารวมตัวกันจากหมอกแห่งอนุภาคดึกดำบรรพ์ กลายเป็นดวงดาวและกาแล็กซี และทุกสิ่งที่ประกอบกันเป็นจักรวาลรอบๆ
แน่นอนว่าเราต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำเนิดของจักรวาล แต่รุ่งอรุณแห่งจักรวาลนั้นมองเห็นได้ยากอย่างยิ่ง มันอยู่ไกลมากจนวัตถุที่อยู่ภายในนั้นแทบจะไม่ปรากฏเป็นรอยเปื้อนของแสงบนกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดของเรา
นี่คือที่มาของเลนส์โน้มถ่วง เมื่อมีบางสิ่งขนาดใหญ่นั่งอยู่ในอวกาศ สนามแรงโน้มถ่วงอันมหาศาลของมันจะทำให้กาล-อวกาศบิดเบี้ยว เหมือนกับการขว้างลูกโบว์ลิ่งบนแทรมโพลีนเพื่อยืดเสื่อ หากคุณกลิ้งหินอ่อนข้ามเสื่อแทรมโพลีน มันจะเป็นไปตามทางโค้ง แสงที่เดินทางผ่านเลนส์โน้มถ่วงจะเคลื่อนที่ตามความโค้งของกาล-เวลาที่บิดเบี้ยวด้วยเช่นกัน
เมื่อออกมาอีกด้านหนึ่ง แสงมักจะเปื้อน บิดเบี้ยว และจำลองเป็นภาพหลายภาพ แต่เหนือสิ่งอื่นใด มันถูกขยายออกไป นักดาราศาสตร์สามารถนำแสงที่ยุ่งเหยิงทั้งหมดมาปรับให้ตรงเพื่อดูธรรมชาติที่แท้จริงของแหล่งกำเนิดแสงนั้น
จึงเป็นเช่นนี้ด้วย Firefly Sparkle มันตั้งอยู่ตามแนวสายตาของเราด้านหลังกระจุกดาราจักรเบื้องหน้าขนาดยักษ์ ซึ่งแสงเดินทางมาถึงเราเป็นเวลา 5.3 พันล้านปี คลัสเตอร์นี้ก็คือเรียกว่าเป็นแหล่งเลนส์และด้วยเหตุนี้จึงเป็นตัวเลือกที่สำคัญสำหรับ JWST ซึ่งมีความสามารถด้านอินฟราเรดที่สมบูรณ์แบบสำหรับการศึกษาแสงที่อยู่ห่างไกลซึ่งขยายเป็นความยาวคลื่นสีแดงโดยการขยายตัวของจักรวาล
แสงจากประกายไฟหิ่งห้อยที่ขยายโดยกระจุกกาแลคซีนั้นทอดยาวเป็นสเมียร์แวววาวยาวซึ่งมองเห็นกระจุกดาวที่ส่องแสงระยิบระยับ นักวิจัยสร้างแสงนี้ขึ้นมาใหม่ให้เป็นดาราจักรที่เชื่อมโยงกันซึ่งมีลักษณะคล้ายหยดน้ำตาที่ผลิบานพร้อมกับการกำเนิดดาวดวงใหม่
การสร้างใหม่ของเราแสดงให้เห็นว่ากระจุกดาวที่กำลังก่อตัวอย่างแข็งขันถูกล้อมรอบด้วยแสงที่กระจัดกระจายจากดาวดวงอื่นๆ ที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Kartheik Iyer กล่าวของมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในสหรัฐอเมริกา “กาแล็กซีนี้อยู่ในกระบวนการประกอบอย่างแท้จริง”
เนื่องจากแสงของดาราจักรถูกขยายเป็นส่วนโค้ง นักวิจัยจึงสามารถระบุกระจุกดาวแต่ละดวงและระบุมวลของดาราจักรได้อย่างง่ายดาย มันค่อนข้างเบา โดยมีมวลที่เราคาดว่าจะเห็นในทางช้างเผือกของทารก นอกจากนี้ กระจุกดาวยังแสดงสีที่ต่างกันไปตามสเปกตรัม
นี่แสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของดาวฤกษ์ไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมๆ กัน เนื่องจากดาวฤกษ์ต่างๆ ในระยะชีวิตที่ต่างกันจะปล่อยแสงประเภทต่างๆ ออกมา แต่ละกระจุกอยู่ในขั้นตอนวิวัฒนาการที่แตกต่างกันเมื่อนำมารวมกัน กระจุกจะเป็นตัวแทนของมวลประมาณครึ่งหนึ่งของมวลของ Firefly Sparkle เป็นข้อมูลเชิงลึกที่หาได้ยากเกี่ยวกับกระบวนการประกอบกาแลคซี
เบาะแสอีกประการหนึ่งเกี่ยวกับการเติบโตของกาแลคซีก็คือกาแลคซีอื่นอยู่ใกล้มาก กาแลคซีสองแห่งห้อยอยู่ในระยะห่างจากหิ่งห้อยประกายไฟ 6,500 ปีแสงและ 42,000 ปีแสงตามลำดับ
นั่นใกล้พอที่กาแลคซีทั้งสามน่าจะผูกพันกันด้วยแรงโน้มถ่วงในการเต้นของวงโคจรสามทาง และอาจเป็นช่วงเริ่มต้นของวิถีการกินเนื้อคนซึ่งกาแลคซีอายุน้อยเติบโตขึ้น ตัวอย่างเช่น การเติบโตของทางช้างเผือกนั้นได้รับแรงหนุนจาก-
"มีการคาดการณ์มานานแล้วว่ากาแลคซีในเอกภพยุคแรกเริ่มก่อตัวผ่านการปฏิสัมพันธ์และการควบรวมเข้ากับกาแลคซีขนาดเล็กกว่าอื่นๆ"นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ โยชิฮิสะ อาซาดะ กล่าวของมหาวิทยาลัยเกียวโต ประเทศญี่ปุ่น "เราอาจได้เห็นกระบวนการนี้ในการดำเนินการ"
กาแลคซีจิ๋วทำให้เรามีรูปลักษณ์ที่มีรายละเอียดมากที่สุดเท่าที่เราเคยมีมาว่ากาแลคซีทารกเติบโตได้อย่างไร และแสดงถึงโอกาสที่หาได้ยากในการทำความเข้าใจกาแลคซีของเราเองให้ดีขึ้น แต่โอกาสดังกล่าวเริ่มหายากน้อยลงแล้ว
“นี่เป็นเพียงกาแล็กซีแรกจากหลายกาแล็กซีที่ JWST จะค้นพบ”นักดาราศาสตร์ Maruša Bradač กล่าวของมหาวิทยาลัยลูบลิยานาในสโลวีเนีย
เช่นเดียวกับกล้องจุลทรรศน์ให้เรามองเห็นละอองเรณูจากพืช ความละเอียดอันน่าทึ่งของเวบบ์และกำลังขยายของเลนส์โน้มถ่วงทำให้เรามองเห็นชิ้นส่วนเล็กๆ ภายในกาแลคซี ขณะนี้ทีมงานของเรากำลังวิเคราะห์กาแลคซีในยุคแรกๆ ทั้งหมด และผลลัพธ์ทั้งหมดชี้ไปที่ ทิศทางเดียวกัน: เรายังต้องเรียนรู้เพิ่มเติมอีกมากว่ากาแลคซีในยุคแรกเริ่มก่อตัวได้อย่างไร"
งานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์ในธรรมชาติ-
