กาแลคซีสีแดงเล็ก ๆ ค้นพบโดยใช้ JWST
การศึกษา preprint ใหม่ได้พิจารณาอย่างใกล้ชิด ""กาแลคซีสีแดงเล็ก ๆ ที่ค้นพบในจักรวาลยุคแรกอาจรวมความลึกลับที่อยู่รอบตัวพวกเขา
อนุญาตให้นักดาราศาสตร์มองย้อนกลับไปในอดีตมากกว่ากล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดหรือกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ เห็นแสงอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลเพียงแค่หลังจากบิ๊กแบง ด้วยกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดเราหวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการก่อตัวของกาแลคซีรวมถึงความลึกลับที่ชัดเจนว่าหลุมดำมวลมหาศาลมีขนาดใหญ่มาก แต่เราได้ถูกโยนทิ้งไปเล็กน้อยเมื่อเรามองย้อนกลับไปในอดีต
สิ่งหนึ่งที่น่าประหลาดใจก็คือจุดแสงสีแดงสดเล็ก ๆ ที่ดูเหมือนจะถูกจุดไปทั่วจักรวาลยุคแรกประมาณ 600-800 ล้านปีหลังคลอดซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อกาแลคซี เมื่อพวกเขาตรวจพบและวิเคราะห์ครั้งแรกนักดาราศาสตร์เชื่อว่าพวกเขาอาจเป็นกาแลคซีขนาดใหญ่ แต่นี่เป็นสิ่งที่ขัดแย้งกับแบบจำลองทางดาราศาสตร์คาดว่ากาแลคซีจะก่อตัว - เป็นเมฆเล็ก ๆ ของฝุ่นและดวงดาวที่เติบโตขึ้นในระยะเวลานาน
“ การเปิดเผยว่าการก่อตัวของกาแลคซีขนาดใหญ่เริ่มต้นขึ้นอย่างมากในประวัติศาสตร์ของจักรวาลทำให้สิ่งที่พวกเราหลายคนคิดว่าเป็นวิทยาศาสตร์” โจเอลเลจาผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่เพนน์สเตตอธิบายใน Aคำแถลงหลังจากการสังเกตก่อน “ เราได้เรียกวัตถุเหล่านี้อย่างไม่เป็นทางการว่า 'จักรวาลเบรกเกอร์' - และพวกเขาก็มีชีวิตอยู่กับชื่อของพวกเขาจนถึงตอนนี้”
แน่นอนว่าการได้เห็นวัตถุที่สามารถทำให้โมเดลของการก่อตัวของกาแล็กซี่ของเราได้ทีมต้องการให้แน่ใจในสิ่งที่พวกเขาเห็นและมีวัตถุประสงค์เพื่อถ่ายภาพสเปกตรัมของสิ่งเหล่านี้เพื่อให้ได้ความคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับระยะทางของกาแลคซีกาแลคซีที่ทำมาจากอะไรและมันมีขนาดใหญ่เพียงใด หลังจากการวิเคราะห์นั้นพวกเขาพบว่าวัตถุเหล่านี้ค่อนข้างแปลกและในหลายวิธี
แม้จะมีอายุเพียง 600-800 ล้านปี แต่กาแลคซีก็เต็มไปด้วยดาวโบราณอายุหลายร้อยล้านปี แต่มีความลึกลับที่ยิ่งใหญ่กว่าที่จะแก้ ทีมนั้นคาดการณ์ว่ากาแลคซีมีหลุมดำขนาดใหญ่ที่น่าประหลาดใจอย่างน่าประหลาดใจที่ศูนย์ของพวกเขาระหว่าง 100 ถึง 1,000 เท่าที่ใหญ่กว่าตรงกลางของทางช้างเผือก มันใหญ่เกินไปสำหรับกาแล็กซี่ที่อยู่รอบ ๆ มันตามรุ่นปัจจุบันของเรา หากกาแล็กซี่ถูกบีบอัดเป็นขนาดของทีมกล่าวว่าดาวที่ใกล้ที่สุดจะอยู่นอกระบบสุริยจักรวาลของเราและหลุมดำมวลมหาศาลที่ศูนย์กลางจะอยู่ห่างจากโลกเพียง 26 ปีแสงที่มองเห็นได้ว่าเป็นเสาหลักขนาดใหญ่
“ โดยปกติแล้วหลุมดำมวลมหาศาลจะถูกจับคู่กับกาแลคซี” Leja กล่าวในปี 2024คำแถลง- “ พวกเขาเติบโตมาด้วยกันและผ่านประสบการณ์ชีวิตที่สำคัญทั้งหมดของพวกเขาด้วยกัน แต่ที่นี่เรามีหลุมดำสีดำผู้ใหญ่ที่มีชีวิตอยู่ภายในสิ่งที่ควรเป็นกาแลคซีทารก นั่นไม่สมเหตุสมผลเพราะสิ่งเหล่านี้ควรเติบโตไปด้วยกันหรืออย่างน้อยก็คือสิ่งที่เราคิด "
ในจักรวาลเมื่อเร็ว ๆ นี้หลุมดำมวลมหาศาลทำขึ้นประมาณ 0.01 เปอร์เซ็นต์ของมวลของกาแลคซีโดยรวม ในกาแลคซีสีแดงจักรวาลยุคแรก ๆ เหล่านี้จากการศึกษาใหม่ซึ่งยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยมีการทบทวนโดยมีรูดำที่มีความสามารถพิเศษนั้นมีขนาดประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของมวลของกาแลคซีทั้งหมด บนโลกกำลังเกิดขึ้นที่นี่? " มาตราส่วน.
"ในสถานการณ์ที่รุนแรงที่สุดนี่จะบ่งบอกว่าหลุมดำนั้นหนักเกินไป 1,000 เท่า" Jorryt Matthee นักวิทยาศาสตร์ของสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีออสเตรียและเป็นผู้นำของทีมใหม่บอกกับSpace.com-
นักจักรวาลวิทยาจะต้องรู้ว่าหลุมดำเหล่านี้มีขนาดใหญ่มากอย่างไร มีจำนวนมาก, รวมทั้งของหลุมดำและหลุมดำก็ไหลผ่าน- หลุมดำต้นเหล่านี้และอื่น ๆดูเหมือนจะมีขนาดใหญ่เกินไปที่จะอธิบายโดยความคิดเหล่านี้แม้ว่ามันจะเป็นไปได้ที่หลุมดำสามารถดื่มด่ำกับตัวเองได้ซึ่งสามารถอธิบายมวลขนาดมหึมาของพวกเขาได้บางส่วน
อีกแนวคิดหนึ่งคือ "การล่มสลายโดยตรง" หรือ "เมล็ดหนัก" หลุมดำ โดยปกติแล้วเพื่อให้ได้หลุมดำมวลดาวฤกษ์ (ในยุคปัจจุบันของจักรวาล) ดาวฤกษ์ผ่านการล่มสลาย ด้วยหลุมดำของเมล็ดหนักความคิดคือหลุมดำที่มีขนาดมหึมาจะเริ่มต้นที่ประมาณ 10,000 ถึง 100,000 มวลแสงอาทิตย์ผ่านของเมฆก๊าซขนาดมหึมาโดยไม่มีระยะดาวฤกษ์กลาง
มีบางสิ่งที่สามารถทำให้สถานการณ์นี้ไม่น่าเป็นไปได้เช่นกัน คลาวด์แก๊สจะต้องยุบโดยไม่แยกส่วนและก่อตัวเป็นกอเหมือนที่ทำเช่นนั้นแม้ว่านักดาราศาสตร์จะแนะนำว่าสิ่งนี้สามารถป้องกันได้หากเมฆถูกทำให้ร้อนดาวอายุน้อยใกล้เคียงในดิสก์ก๊าซก่อน-galactic หรือถ้าเมฆก๊าซเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเหนือเสียงใน "กระแส" ในจักรวาลยุคแรกทำให้มันเติบโตได้นานขึ้นจนกระทั่งแรงโน้มถ่วงเพียงพอที่จะเริ่มการล่มสลายของเมฆเข้าไปในหลุมดำของเมล็ด
สำหรับตอนนี้เราไม่รู้ว่ากาแลคซีสีแดงเล็ก ๆ เหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไรและเราจะต้องรอการสังเกตเพิ่มเติมและงานทฤษฎีมากขึ้น แต่นั่นไม่จำเป็นต้องเป็นเรื่องเลวร้าย
"แทนที่จะพูดว่าการค้นพบนี้เป็น 'ปัญหา' ฉันจะบอกว่ามันเป็น 'สัญญา'," แมทธิลีกล่าวเสริม "เนื่องจากความคลาดเคลื่อนขนาดใหญ่แสดงให้เห็นว่าเรากำลังจะเรียนรู้สิ่งใหม่ ๆ "
การศึกษาใหม่ได้ถูกส่งไปยังวารสารดาราศาสตร์ แต่ยังไม่ได้ผ่านการทบทวนโดยเพื่อน preprint ถูกโพสต์ไปที่arxiv-
