กาแลคซีสว่างจาก 280 ล้านปีหลังบิ๊กแบง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ได้สร้างความฮือฮาอีกครั้ง เมื่อทำตามพันธกิจของมันในการผลักดันพรมแดนเอกภพที่สำรวจได้เข้าไปใกล้กับช่วงอรุณรุ่งแห่งเอกภพมากขึ้น โดยการยืนยันกาแลคซีสว่างแห่งหนึ่งที่ปรากฏอยู่เมื่อ 280 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบงเท่านั้น
ในตอนนี้ เวบบ์ได้ทำสิ่งเดิมซ้ำแล้วซ้ำอีก ในการก้าวข้ามอิฐทุกก้อนที่มันได้วางไว้ในช่วงปีแรกๆ แต่กาแลคซีที่เพิ่งยืนยันแห่งใหม่ MoM-z14 ได้ให้เงื่อนงำสำคัญสู่ไทม์ไลน์สำคัญของเอกภพและบอกได้ว่าเอกภพในยุคต้นแตกต่างจากที่นักดาราศาสตร์คาดไว้มากแค่ไหน Rohan Naidu จากสถาบันคัฟลีเพื่อดาราศาสตร์ฟิสิกส์และการวิจัยอวกาศ สถาบันเทคโนโลจีแห่งแมสซาชูเสตต์(MIT) กล่าวว่า ด้วยเวบบ์ เราจึงสามารถมองเห็นได้ไกลกว่าที่มนุษยชาติเคยทำมา และมันก็ไม่เหมือนกับที่เราได้ทำนายไว้เลยซึ่งทั้งท้าทายและน่าตื่นเต้น
เขาเป็นผู้เขียนนำรายงานกาแลคซี MoM-z14 ใน the Open Journal of Astrophysics และเผยแพร่ออนไลน์บน arXiv เนื่องจากการขยายตัวของเอกภพที่ผลักดันโดยพลังงานมืด การพูดถึงระยะทางทางกายภาพและ “ย้อนอดีตไปหลายปี” จึงเป็นเรื่องที่ซับซ้อนเมื่อมองย้อนไปไกล
ข้อมูลจาก NIRCam([บน) และ NIRSpec(ล่าง) ของเวบบ์ ถ่ายภาพและตรวจสอบเรดชิพท์กาแลคซี MoM-z14 จะสังเกตเห็นกาแลคซีหายไปในภาพผ่านฟิลเตอร์สามภาพแรก จากสเปคตรัมสังเกตเห็นอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออน(ionized atoms) หลายชนิดรวมถึงปริมาณไนโตรเจนไอออน(N IV 2.3 ไมครอน) ที่สูง และไลมันอัลฟาเบรค(Lyman alpha break) ที่เกือบ 2 ไมครอน
ด้วยการใช้สเปคโตรกราฟอินฟราเรดใกล้(NIRSpec) ของเวบบ์ นักดาราศาสตร์ยืนยันได้ว่า MoM-z14 มีเรดชิพท์ 14.44 ซึ่งหมายความว่าแสงของมันเดินทางผ่านอวกาศ(ที่กำลังขยายตัว), ถูกยืดออกและเลื่อนไปสู่ความยาวคลื่นที่มากขึ้นสีแดงขึ้น มาแล้ว 1.35 หมื่นล้านปี จากอายุของเอกภพที่ 1.38 หมื่นล้านปีโดยประมาณ
เราสามารถประเมินระยะทางของกาแลคซีได้จากภาพ แต่สำคัญอย่างยิ่งที่ต้องสำรวจติตดามผลและยืนยันด้วยการตรวจสอบสเปคตรัมในรายละเอียด เพื่อที่เราจะทราบแน่ชัดว่าสิ่งที่เรากำลังได้เห็นเป็นอะไร และเมื่อไหร่ Pascal Oesch จากมหาวิทยาลัยเจนีวา ในสวิตเซอร์แลนด์ ผู้นำร่วมโครงการสำรวจ MoM(Mirage or Miracle survey) กล่าว
MoM-z14 เป็นหนึ่งในกลุ่มของกาแลคซีที่สว่างอย่างน่าประหลาดใจในเอกภพยุคต้นที่มีจำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยสว่างมากกว่าที่การศึกษาทางทฤษฎีได้ทำนายไว้ก่อนการนำส่งเวบบ์ 1 ร้อยเท่า มีความขัดแย้งที่ขยายมากขึ้นระหว่างทฤษฎีกับการสำรวจจากเอกภพยุคต้น ซึ่งได้สร้างคำถามที่ชัดเจนให้ต้องสำรวจต่อไป Jacob Shen นักวิจัยหลังปริญญาเอกจากเอ็มไอที และสมาชิกทีมวิจัย กล่าว
เรดชิพท์จาก ไลแมนอัลฟาเบรค
สิ่งที่น่าประหลาดใจที่ MoM-z14 มีก็คือ ระดับไนโตรเจนที่สูง ที่หนึ่งที่นักวิจัยและนักทฤษฎีสามารถมองหาคำตอบได้จากประชากรดาวกลุ่มที่เก่าแก่ที่สุดในทางช้างเผือก มีดาวเหล่านี้จำนวนเล็กน้อยที่แสดงระดับไนโตรเจนที่สูง ซึ่งก็โผล่มาในการสำรวจกาแลคซียุคต้นจากเวบบ์ด้วย ซึ่งรวมถึง MoM-z14
คุณลองนึกถึงบทหนึ่งในโบราณคดีและมองไปที่ดาวโบราณในกาแลคซีของเราเองว่าก็เหมือนเป็นฟอสซิลจากเอกภยุคต้น ยกเว้นแต่ว่าในทางดาราศาสตร์ เราโชคดีมากพอที่มีเวบบ์ที่มองเห็นได้เห็นมากจนเรามีข้อมูลจากกาแลคซีในยุคดังกล่าวได้โดยตรง กลับกลายเป็นว่าเราก็กำลังได้เห็นรายละเอียดเดียวกันนี้บางส่วน อย่างการมีไนโตรเจนที่สูงไม่ปกติ Naidu กล่าว
จากความสว่าง MoM-z14 น่าจะมีมวลดาวราว 1 ร้อยล้านเท่าดวงอาทิตย์ และแสงที่ตรวจพบเกือบทั้งหมด(หรือทั้งหมด) มาจากดาวที่ก่อตัวเมื่อเร็วๆ นี้(ภายในเวลา 10 ล้านปีที่ผ่านมา) ยังเป็นไปได้ที่จะมีประชากรดาวที่อายุมากกว่านั้นอยู่กับกลุ่มอายุน้อยขนาดใหญ่นี้ด้วย แต่การสำรวจไม่เพียงพอที่จะตัดสินได้ว่ามีอยู่จริงหรือไม่จริง
ด้วยกาแลคซี MoM-z14 ที่ปรากฏอยู่เพียง 280 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง ยังไม่ได้มีเวลามากพอที่ดาวหลายรุ่นจะสร้างไนโตรเจนที่สูงระดับนี้ในแบบที่นักดาราศาสตร์คาดไว้ ทฤษฎีหนึ่งที่นักวิจัยบอกก็คือสภาพแวดล้อมที่หนาแน่นในเอกภพยุคต้นทำให้เกิดดาวฤกษ์มวลสูงยิ่งยวดที่สามารถผลิตไนโตรเจนได้มากกว่าดาวใดๆ ในเอกภพท้องถิ่น
กาแลคซี MoM-z14 ยังแสดงสัญญาณการกวาดหมอกไฮโดรเจนดั้งเดิมที่ทึบในเอกภพยุคต้นในห้วงอวกาศรอบๆ มันออกไปด้วย หนึ่งในเหตุผลหลักที่เวบบ์ถูกสร้างขึ้นก็คือระบุเวลา “การเก็บกวาดหมอก” เหล่านี้ ที่นักดาราศาสตร์เรียกว่า รีไอออนไนซ์(epoch of reionization) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อดาวในยุคต้นผลิตแสงที่มีพลังงานสูงมากพอที่จะฝ่าทลายก๊าซไฮโดรเจนเป็นกลางที่หนาทึบในเอกภพยุคต้น และเริ่มเดินทางผ่านอวกาศได้ จนสุดท้ายมาถึงเวบบ์และเรา MoM-z14 จึงยังให้เงื่อนงำอีกด้านในการระบุไทม์ไลน์การรีไอออนไนซ์
กราฟแสดงความสว่างในรูปอันดับความสว่างที่แท้จริง(absolute magnitude) กับค่าเรดชิพท์จากการตรวจสอบสเปคตรัม
แม้แต่ก่อนการนำส่งเวบบ์ ก็มีแง้มพรายว่ามีบางสิ่งที่คาดไม่ถึงอย่างมากในเอกภพยุคต้น เมื่อกล้องฮับเบิลได้พบกาแลคซีสว่าง GN-z11 ในช่วง 400 ร้อยล้านปีหลังจากบิ๊กแบง ซึ่งเวบบ์ก็ยืนยันระยะทางของกาแลคซีแห่งนี้ ในเวลานั้นว่าเป็นกาแลคซีที่ห่างไกลที่สุดเท่าที่พบ จากจุดนั้น เวบบ์ก็เดินหน้าผลักดันย้อนเวลาและอวกาศกลับไปไกลมากขึ้น และพบกาแลคซีสว่างคล้าย GN-z11 ที่น่าประหลาดใจมากไปอีก เมื่อเวบบ์ยังคงได้พบกาแลคซีที่สว่างอย่างคาดไม่ถึงมากขึ้นก็ชัดเจนแล้วว่าแห่งแรกๆ ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ
Yijia Li นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่มหาวิทยาลัยเพนน์ซิลวาเนียสเตท และสมาชิกทีมวิจัย กล่าวเสริมว่า เป็นช่วงเวลาที่ตื่นเต้นอย่างมาก เมื่อเวบบ์เผยเอกภพยุคต้นในแบบที่ไม่คาดคิดมาก่อนและแสดงให้เราเห็นว่ายังมีอะไรเหลือให้พบอีกมากแค่ไหน
แหล่งข่าว esa.int - Webb pushes boundaries of observable universe closer to Big Bang
iflscience.com – “cosmic miracle” confirmed: most distant galaxy ever seen existed 280 million years after the Big Bang
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
