นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์รายงานเมื่อเร็วๆ นี้ว่า พวกเขาพบกลุ่มกาแล็กซีทารกกลุ่มเล็กๆ ที่น่าดึงดูดใจเช่นเดียวกับที่ลูกเสือบาสเก็ตบอลค้นพบ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ากาแล็กซีเหล่านี้สามารถเติบโตเป็นกลุ่มก้อนมวลที่ใหญ่ที่สุดกลุ่มหนึ่งในเอกภพ ซึ่งเป็นกระจุกดาราจักรที่กว้างใหญ่หลายพันแห่งและดาวฤกษ์หลายล้านล้านดวง
กาแล็กซีทั้งเจ็ดที่พวกเขาระบุมีอายุในช่วงเวลา 13 พันล้านปีก่อน เพียง 650 ล้านปีหลังจากบิกแบง
“นี่อาจเป็นระบบที่มีมวลมากที่สุดในจักรวาลทั้งหมดในเวลานั้น” ทาคาฮิโระ โมริชิตะ นักดาราศาสตร์จากศูนย์ประมวลผลและวิเคราะห์อินฟราเรดของสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียกล่าว เขาอธิบายว่าโปรโตคลัสเตอร์เป็นสิ่งที่อยู่ห่างไกลที่สุด และด้วยเหตุนี้จึงเป็นเอนทิตีแรกสุดที่ยังสังเกตเห็นได้ ดร. โมริชิตะเป็นผู้เขียนหลักของรายงานการค้นพบซึ่งตีพิมพ์ ในวันจันทร์ที่ The Astrophysical Journal Letters.
รายงานของนักวิทยาศาสตร์เป็นผลพลอยได้จากความพยายามครั้งใหญ่ที่รู้จักกันในชื่อ Grism Lens-Amplified Survey from Space ซึ่งจัดโดย Tommaso Treu นักดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส เพื่อเก็บเกี่ยวผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ขั้นต้นจากกล้องโทรทรรศน์เว็บบ์
กล้องโทรทรรศน์นี้เปิดตัวสู่วงโคจรรอบดวงอาทิตย์ในวันคริสต์มาสในปี 2564 ด้วยตัวตรวจจับอินฟราเรดและกระจกเงาหลักกว้าง 21 ฟุต จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสำรวจช่วงปีแรกๆ ของเอกภพ ในขณะที่เอกภพขยายตัว กาแลคซีที่อยู่ห่างไกลในอวกาศและเวลาก็วิ่งออกห่างจากโลกอย่างรวดเร็วจนแสงที่มองเห็นได้ส่วนใหญ่และข้อมูลเกี่ยวกับพวกมันถูกขยายเข้าสู่ความยาวคลื่นอินฟราเรดที่มองไม่เห็น เช่น เสียงไซเรนที่ถอยร่นลดระดับลง
ในปีแรก Webb ได้ค้นพบกาแลคซีสว่างและหลุมดำขนาดใหญ่จำนวนมากที่ก่อตัวขึ้นเพียงไม่กี่ร้อยล้านปีหลังจากบิกแบง
ดาราจักรทารกล่าสุดถูกตรวจพบในช่วงหลายปีที่ผ่านมาโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลว่าเป็นจุดแสงสีแดง ซึ่งมองเห็นได้จากการลบครั้งใหญ่เพียงเพราะถูกขยายโดยแรงโน้มถ่วงที่แปรปรวนในอวกาศของกระจุกดาวแพนดอร่า ซึ่งเป็นกระจุกดาราจักรที่แทรกตัวอยู่ในกลุ่มดาว ประติมากร.
การวัดทางสเปกโทรสโกปีด้วยกล้องโทรทรรศน์เว็บบ์ยืนยันว่าจุดทั้งเจ็ดเป็นดาราจักรและอยู่ห่างจากโลกเท่าๆ กัน พวกมันกินพื้นที่กว้าง 400,000 ปีแสง หรือประมาณ 1 ใน 6 ของระยะทางจากที่นี่ไปยังกาแล็กซีกังหันอันโดรเมดาซึ่งเป็นลูกพี่ลูกน้องที่ใกล้ที่สุดของกาแล็กซีทางช้างเผือก
“ดังนั้น ความพยายามของเราในการติดตามกลุ่มโปรโตคลัสเตอร์ที่มีศักยภาพซึ่งเป็นที่รู้จักเดิมก็ได้รับผลตอบแทนในที่สุดหลังจากผ่านไปเกือบ 10 ปี!” ดร. โมริชิตะ เขียน
จากการคำนวณตามแบบจำลองเอกภพที่มีอยู่ทั่วไป ในที่สุด แรงโน้มถ่วงจะดึงกาแลคซีเหล่านี้มารวมกันเป็นกระจุกขนาดใหญ่ที่มีดาวฤกษ์อย่างน้อยหนึ่งล้านล้านดวง “เราสามารถมองเห็นกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้ได้เหมือนหยดน้ำเล็กๆ ในแม่น้ำหลายสาย และเราจะเห็นว่าในที่สุดพวกมันทั้งหมดจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของแม่น้ำใหญ่อันยิ่งใหญ่สายเดียวกัน” Benedetta Vulcani จากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งชาติในอิตาลีและสมาชิกของสถาบันกล่าว กลุ่มวิจัย
ข้อมูลทางสเปกโทรสโกปียังช่วยให้ดร. โมริชิตะและเพื่อนร่วมงานของเขาสามารถระบุได้ว่าดาวฤกษ์ที่อาศัยอยู่ในกาแลคซีตัวอ่อนเหล่านี้บางดวงนั้นเติบโตเต็มที่อย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งมีองค์ประกอบจำนวนมาก เช่น ออกซิเจนและเหล็ก ซึ่งจะต้องถูกหลอมขึ้นในเตาหลอมนิวเคลียร์หลายชั่วอายุคน ของดารารุ่นก่อนๆ กาแลคซีอื่น ๆ ในกาแลคซีทารกนั้นเก่าแก่กว่า ตามทฤษฎีแล้ว ดาวฤกษ์ดวงแรกในจักรวาลจะประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมบริสุทธิ์ ซึ่งเป็นธาตุแรกที่เกิดขึ้นจากบิกแบง
กาแล็กซีเหล่านี้บางแห่งให้กำเนิดดาวฤกษ์ด้วยอัตราที่มหาศาล ซึ่งเร็วกว่าทางช้างเผือกถึง 10 เท่า ซึ่งใหญ่กว่า 10 ถึง 100 เท่า คนอื่นๆ ในกลุ่มอายุน้อยแทบไม่สร้างดาวเพียงดวงเดียวต่อปี “ซึ่งเป็นความหลากหลายที่น่าสนใจในกลุ่มกาแล็กซีในยุคแรกๆ นี้” ดร. โมริชิตะกล่าว
ทั้งหมดนี้เพิ่มความสงสัยในหมู่นักจักรวาลวิทยาบางคนว่าเอกภพในยุคแรกเริ่มผลิตดาวฤกษ์ กาแล็กซี และหลุมดำเร็วกว่าที่ทฤษฎีมาตรฐานคาดการณ์ไว้มาก ในอีเมล ดร. โมริชิตะกล่าวว่ายังไม่มี “วิกฤต” ในจักรวาลวิทยา
“คำอธิบายที่ง่ายกว่า” เขาเขียน “ก็คือความเข้าใจก่อนหน้านี้ของเราเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวฤกษ์และการเกิดฝุ่นในเอกภพยุคแรก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ซับซ้อน ยังไม่สมบูรณ์”
