นักวิทยาศาสตร์ค้นพบกาแล็กซีสัตว์ประหลาดที่ซุ่มซ่อนอยู่ในจักรวาลยุคแรกเริ่ม

ในจักรวาลยุคแรกเริ่ม ก่อนที่พวกมันจะมีเวลาเติบโต นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า 'สัตว์ประหลาดสีแดง': กาแลคซีขนาดใหญ่สามแห่ง ซึ่งเกือบจะใหญ่เท่ากับทางช้างเผือก

เป็นการค้นพบที่ท้าทายด้วยเหตุผลหลายประการ อย่างน้อยที่สุดก็ขัดแย้งกับความเข้าใจของเราว่ากาแลคซีก่อตัวอย่างไร ย้อนกลับไปเมื่อเวลาและสถานที่กำลังคลี่คลายทารกแรกเกิดในความว่างเปล่า

“คำถามเกี่ยวกับกาแล็กซีขนาดใหญ่ที่ 'เป็นไปไม่ได้' ไม่นานหลังจากกาแล็กซีทำให้นักดาราศาสตร์ก่อกวนนับตั้งแต่ภาพแรกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์"นักดาราศาสตร์ Ivo Labbé กล่าวของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสวินเบิร์น

“นี่คล้ายกับการค้นหาเด็กวัยหัดเดินที่มีน้ำหนัก 100 กิโลกรัม ตอนนี้ JWST ได้พิสูจน์แล้วว่ามีสัตว์ประหลาดท่องไปในจักรวาลยุคแรกเริ่ม”

จากการสังเกตและการวิเคราะห์อย่างรอบคอบ เรามีความคิดที่ดีเกี่ยวกับจำนวนกระบวนการของจักรวาลที่เกิดขึ้น แต่ช่วงเวลาสำคัญอย่างหนึ่งหลบเลี่ยงเราไป นั่นคือ เอกภพยุคแรก หรือที่รู้จักในชื่อ Cosmic Dawn ซึ่งเป็นช่วงพันล้านปีแรกหลังบิกแบง

เรามีความคิดบางอย่างเกี่ยวกับความเร็วที่เอกภพรวมตัวกันจากพลาสมาในยุคดึกดำบรรพ์ที่แทรกซึมอยู่ในจักรวาลในยุคแรกๆ แต่หลักฐานเชิงสังเกตการณ์นั้นยากกว่าเล็กน้อยในการได้รับ ด้วยการถือกำเนิดของ JWST เราก็สามารถรวบรวมหลักฐานนั้นได้ เมื่ออวกาศไกลออกไป แสงจากวัตถุภายในจะถูกขยายไปจนถึงความยาวคลื่นอินฟราเรดซึ่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศอันทรงพลังใช้ส่องดูจักรวาล ทำให้เรามียานสำรวจที่แข็งแกร่งที่สุดสำหรับ Cosmic Dawn

ตามแบบจำลองของเรา กาแล็กซีจะใช้เวลาในการประกอบและเติบโต เราไม่แน่ใจในรายละเอียดทั้งหมด แต่รุ่นที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเกี่ยวข้องกับหยดซึ่งมีการรวบรวมสสารแบริโอนิก (หรือปกติ) เข้าไปด้วยแรงโน้มถ่วง เมื่อสสารแบริโอนิกสะสมมากขึ้นเรื่อยๆ มันก็เริ่มรวมตัวเป็นดวงดาวและหมุนวนรอบยักษ์ในใจกลางกาแลคซี

แม้ว่ากาแลคซีจะปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็วหลังบิ๊กแบง แต่อัตราการเติบโตนั้นถือว่าช้าเกินไปสำหรับกาแลคซีขนาดใหญ่ที่จะเกิดขึ้นในช่วงรุ่งอรุณจักรวาล ดังนั้นเมื่อ JWST หันมาตาสีทองมุ่งหน้าสู่เอกภพในยุคแรกเริ่ม และเริ่มมองเห็นสัญญาณของกาแลคซีที่มีขนาดใหญ่กว่าที่คาดไว้ที่นั่น นักดาราศาสตร์และนักจักรวาลวิทยาต่างงุนงง

คำอธิบายที่เป็นไปได้ประการหนึ่งที่นำเสนอเมื่อต้นปีนี้ก็คือกาแลคซีขนาดใหญ่เหล่านั้นไม่ใหญ่เท่าที่ดู- แสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุรอบๆ ศูนย์กลางของมันมีความสว่างมาก ทำให้กาแล็กซีดูใหญ่โตกว่าที่เป็นอยู่ และการค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้เผยให้เห็นว่าหลุมดำสามารถส่องสว่างกาแลคซีของพวกมันได้ในช่วงเวลาสั้นๆ-

นี่อาจเป็นกรณีของกาแลคซีบางแห่ง แต่การวิจัยครั้งใหม่นี้นำโดยนักดาราศาสตร์ Mengyuan Xiao จากมหาวิทยาลัยเจนีวาในสวิตเซอร์แลนด์ แสดงให้เห็นว่า อย่างน้อยในบางกรณี เมื่อมันดูเหมือนกาแลคซีขนาดใหญ่และมีลักษณะคล้ายกาแลคซีขนาดใหญ่ มันก็เป็นกาแลคซีขนาดใหญ่จริงๆ

การสังเกตได้ดำเนินการสำหรับ JWSTโปรแกรมเฟรสโกซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างประเทศเพื่อให้ได้การวัดระยะทางและมวลที่แม่นยำสำหรับกาแลคซีในจักรวาลยุคแรกเริ่ม กาแลคซีส่วนใหญ่ที่ทีมศึกษานั้นเหมาะสมกับแบบจำลองวิวัฒนาการกาแลคซีที่มีอยู่ แต่มีสามกาแลคซีที่โดดเด่นผิดปกติจริงๆ

มอนสเตอร์สีแดงเหล่านี้แต่ละตัวมีขนาดเกือบเท่าทางช้างเผือก ไม่มีสิ่งใดที่ขัดแย้งกับแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาในปัจจุบัน หรือทฤษฎีหลักสำหรับสสารมืด แต่พวกเขาแนะนำว่ากาแลคซีกำลังเปลี่ยนสสารแบริออนในอัตราที่สูงกว่ากาแลคซีกำเนิดดาวที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสองถึงสามเท่าในยุคหลังๆ ของจักรวาล

แต่กาแลคซีท้าทายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ หากกาแลคซีมีกัมมันตภาพมาก ก็ควรมีอัตราที่สูงมากข้อเสนอแนะ– แรงที่ผลักวัตถุที่ก่อตัวดาวฤกษ์ออกไป ซึ่งจำกัดอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่ ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจเลยที่จะมีบางอย่างที่เราไม่รู้

แบบจำลองปัจจุบันไม่สามารถอธิบายได้ว่าเป็นไปได้อย่างไรที่การกำเนิดดาวฤกษ์จะมีประสิทธิภาพสุดยอดมาก ในช่วงต้นของจักรวาลลาเบ้กล่าว-

ข้อสันนิษฐานตามปกติคือดาวฤกษ์ที่ระเบิดและหลุมดำมวลมหาศาลฆ่าการก่อตัวดาวฤกษ์ ทำให้เทียนดับ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการสำรวจเวบบ์ในอนาคตจะให้เบาะแสว่าเรายังขาดอะไรไปบ้าง"

การค้นพบของทีมได้รับการตีพิมพ์ในธรรมชาติ-