9 มี.ค. เวลา 06:55 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

กาแลคซีที่ดับการก่อตัวดาวในเอกภพยุคต้น

กาแลคซีเป็นวัตถุทางดาราศาสตร์ที่ประกอบด้วยดาวหลายพันล้านจนถึงหลายล้านล้านดวง โลกและระบบสุริยะของเราก็เป็นเพียงส่วนเล็กนิดเดียวในทางช้างเผือกซึ่งก็เป็นหนึ่งในกาแลคซีจำนวนนับไม่ถ้วนในเอกภพ ระบบที่ใหญ่โตเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับโครงสร้างในอวกาศ ตลอดความเป็นมา 13.7 พันล้านปีของเอกภพ ในช่วงพันล้านปีแรกเป็นยุคทองแห่งการก่อตัวกาแลคซี เมื่อกาแลคซีเปลี่ยนแหล่งก๊าซของมันให้กลายเป็นดาวฤกษ์ใหม่ๆ อย่างกระตือรือร้น
อย่างไรก็ตาม การค้นพบล่าสุดเผยให้เห็นว่ากาแลคซีบางแห่งก็หยุดเติบโตเร็วถึงช่วง 1 พันล้านปีแรกหลังจากบิ๊กแบง หรือไม่ถึง 10% อายุปัจจุบันของเอกภพ กาแลคซีที่ดับการก่อตัว(quiescent galaxies) ได้กลายเป็นปริศนาทางดาราศาสตร์ข้อใหญ่ กล่าวคือ ทำไมพวกมันจึงหยุดเจริญตั้งแต่ช่วงต้นๆ ได้
ขณะนี้ ด้วยการใช้ข้อมูลจากกล้องเวบบ์ ศจ Wu Po-Feng จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติไต้หวัน ได้พบความลับเบื้องหลังการหยุดนิ่งอย่างรวดเร็วของกาแลคซียุคต้นเหล่านี้ นั่นก็คือ แหล่งก๊าซของพวกมันถูกเป่าหายไปอย่างรวดเร็วโดยพลังที่รุนแรงซึ่งเกิดจากภายในกาแลคซีเอง การค้นพบนี้เผยแพร่ Astrophysical Journal
นักวิจัยพบกาแลคซีปิดดับแห่งนี้ห่างออกไปราว 12 พันล้านปีแสง โดยใช้ข้อมูลสเปคตรัมที่ได้จากกล้องเวบบ์ แสงจากกาแลคซีนี้มีกำเนิดจากช่วงเวลาที่เอกภพมีอายุเพียง 1.5 พันล้านปีเท่านั้น หรือราว 10% ของอายุปัจจุบันของเอกภพ งานวิจัยเผยให้เห็นว่าอัตราการก่อตัวดาวดิ่งลงอย่างมากในช่วงเวลาอันสั้น และขณะนี้ กาแลคซีก็แทบจะหยุดการเจริญเติบโตแล้ว ข้อมูลยังบ่งชี้ต่อไปว่า ก๊าซในกาแลคซีถูกขับออกด้วยความเร็วมากกว่า 200 กิโลเมตรต่อวินาที ทำให้วัตถุดิบที่จำเป็นต่อการก่อตัวดาวพร่องหายไป
ภาพจากศิลปินแสดงกระแสก๊าซที่ไหลทะลักออกจากกาแลคซีแห่งหนึ่ง อันเป็นผลจากพลังงานรุนแรงที่หลุมดำในใจกลางกาแลคซีเปล่งออกมา ภาพปก quiescent galaxies ที่พบอยู่ไกลที่สุด
การศึกษายังบอกถึงการมีอยู่ของหลุมดำมวลมหาศาล(supermassive black hole) แห่งหนึ่งในใจกลางกาแลคซีนี้ พลังงานรุนแรงที่หลุมดำเปล่งออกมาอาจจะผลักดันให้ก๊าซไหลออกไป กระจายวัตถุดิบสำหรับการก่อตัวดาวออกสู่อวกาศ กาแลคซีนี้จึงเป็นหลักฐานที่สำคัญอย่างยิ่งในการเข้าใจกลไกหลักเบื้องหลังการปิดการก่อตัวดาวอย่างรวดเร็วในช่วงพันล้านปีแรกของเอกภพ และเป็นรากฐานที่สำคัญต่อการพัฒนาทฤษฎีวิวัฒนาการอวกาศในยุคต้น
ขณะนี้ กาแลคซีแห่งนี้เป็นกาแลคซีปิดดับขนาดใหญ่ที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่ยืนยันว่ามีกระแสก๊าซไหลออกอย่างรุนแรง ศจ Wu กล่าวว่า ด้วยความไวของกล้องเวบบ์ที่หาใดเทียบได้ เราไม่เพียงแต่ได้แง้มไต๋เอกภพยุคต้น เรายังเริ่มถอดรหัสกระบวนการทางกายภาพเกี่ยวกับวิวัฒนาการของมันด้วย
เขาวางแผนจะวิเคราะห์กาแลคซีคล้ายๆ กันให้มากขึ้นเพื่อตรวจสอบว่าก๊าซที่ทะลักออกนั้นเป็นปรากฏการณ์ที่พบแพร่หลายหรือไม่ หรือก๊าซที่ถูกผลักออกอาจจะหวนกลับมาจุดประกายการก่อตัวดาวได้อีกหรือไม่ หรือพวกมันจะหนีไปอย่างถาวร ซึ่งส่งผลต่อชะตากรรมของกาแลคซี
การศึกษาเหล่านี้จะขยายองค์ความรู้ของเราเกี่ยวกับกาแลคซีแปรสภาพอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งจะส่งผลถึงโครงสร้างที่เราพบในปัจจุบัน
แหล่งข่าว phys.org - JWST unveils the mysteries of distant quiescent galaxies: why do they stop growing?
โฆษณา