พวกเขาอยู่ที่นั่น กาแลคซีแคระโบราณขนาดเล็กที่สลัวมากและเหลือเชื่อซึ่งมีดาวเพียงไม่กี่ดวงที่นักวิทยาศาสตร์เรียกพวกมันว่า 'กาแลคซีกาแลคซี' กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่าจับภาพของกาแลคซีขนาดเล็กสามทอดเหล่านี้
นักดาราศาสตร์เชื่อว่ากาแลคซีที่มีรูปร่างคล้ายผีเล็ก ๆ เหล่านี้มองเห็นทางช้างเผือกกาแล็กซี่นั้นเป็นกาแลคซีที่เก่าแก่ที่สุดที่น้อยที่สุดและเก่าแก่ที่สุดในจักรวาล มุมมองฮับเบิลเปิดเผยว่าดาวของพวกเขาใช้วันเกิดเดียวกัน กาแลคซีทั้งหมดเริ่มก่อตัวดาวฤกษ์มากกว่า 13 พันล้านปีก่อน แต่แล้วก็หยุดลงทันทีภายในหนึ่งพันล้านปีหลังจากจักรวาลเกิด
“ กาแลคซีเหล่านี้ล้วน แต่เก่าแก่และมีอายุเท่ากันดังนั้นคุณจึงรู้ว่ามีอะไรบางอย่างที่คล้ายกับกิโยตินและปิดการก่อตัวดาวในเวลาเดียวกันในกาแลคซีเหล่านี้” ทอมบราวน์จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศในบัลติมอร์กล่าว , Md. ผู้นำการศึกษา “ คำอธิบายที่น่าเป็นไปได้มากที่สุดคือ
การ Reionization ของจักรวาลเริ่มขึ้นในพันล้านปีแรกหลังจากบิ๊กแบง ในช่วงเวลานี้การแผ่รังสีจากดาวดวงแรกทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอมไฮโดรเจนซึ่งทำให้เกิดก๊าซไฮโดรเจน กระบวนการนี้ยังทำให้ก๊าซไฮโดรเจนโปร่งใสเป็นแสงอุลตร้าไวโอเลต กระบวนการเดียวกันนี้อาจมีการสร้างดาวในกาแลคซีแคระเช่นในการศึกษาของ Brown กาแลคซีเหล่านี้เป็นลูกพี่ลูกน้องเล็ก ๆ สำหรับกาแลคซีแคระที่สร้างดาวใกล้กับทางช้างเผือก และด้วยขนาดที่เล็กเพียง 2,000 ปีแสงพวกมันจึงมีขนาดไม่ใหญ่พอที่จะป้องกันตัวเองจากแสงอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงของเอกภพยุคแรกซึ่งหลุดพ้นจากแหล่งไฮโดรเจนที่น้อยทำให้พวกเขาไม่สามารถสร้างดาวดวงใหม่ได้
นักดาราศาสตร์เสนอเหตุผลหลายประการสำหรับการขาดดาวในกาแลคซีเหล่านี้นอกเหนือจากทฤษฎีการรีออนไอออน นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าเหตุการณ์ภายในเช่นซุปเปอร์โนวาระเบิดก๊าซที่จำเป็นในการสร้างดาวดวงใหม่ บางคนบอกว่ากาแลคซีใช้ก๊าซไฮโดรเจนในการสร้างดาว
สีน้ำตาลวัดอายุของดวงดาวโดยดูที่ความสว่างและสีของมัน ประชากรที่เป็นตัวเอกในกาแลคซีฟอสซิลเหล่านี้มีตั้งแต่ไม่กี่ร้อยถึงไม่กี่พันดาว ดาวแคระแดงและดาวสีแดงบางดวงมีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเรา เมื่อหลักฐานแสดงให้เห็นว่าดาวนั้นเป็นของเก่าจริงบราวน์ขอความช่วยเหลือจากกล้องขั้นสูงของฮับเบิลในการสำรวจโพรงลึกภายในกาแลคซีทั้งหกเพื่อพิจารณาว่าพวกเขาเกิดเมื่อใด จนถึงตอนนี้ทีมได้วิเคราะห์ข้อมูลเสร็จสิ้นเป็นเวลาสามครั้งแล้ว Hercules, Leo IV และ Ursa Major กาแลคซีอยู่ระหว่าง 330,000 ปีแสงถึง 490,000 ปีแสง สำหรับการเปรียบเทียบ Brown ได้เปรียบเทียบดาวของกาแลคซีกับกลุ่มที่พบใน M92 ซึ่งเป็นกระจุกดาวทรงกลมอายุ 13 พันล้านปีซึ่งอยู่ห่างจากโลก 26,000 ปีแสง เขาพบว่าพวกเขามีอายุใกล้เคียงกัน
“ นี่เป็นฟอสซิลของกาแลคซีแรกสุดในเอกภพ” บราวน์กล่าว “ พวกเขาไม่ได้เปลี่ยนไปเป็นเวลาหลายพันล้านปี กาแลคซีเหล่านี้แตกต่างจากกาแลคซีใกล้เคียงที่สุดซึ่งมีประวัติการก่อตัวดาวฤกษ์ยาวนาน”
การค้นพบของ Brown สามารถช่วยอธิบายสิ่งที่เรียกว่า "ปัญหาดาวเทียมที่หายไป" นักดาราศาสตร์ได้ตรวจสอบกาแลคซีแคระทั่วโลกทางช้างเผือกเพียงไม่กี่โหล แต่บางทีพวกเขามีอยู่จริง การสำรวจสโลนพบกาแลคซีที่ติดดาวจำนวนน้อยกว่าโหลในย่านทางช้างเผือกในขณะที่กำลังสแกนท้องฟ้าเพียงบางส่วน นักดาราศาสตร์คิดว่ากาแลคซีที่เบาบางมากขึ้นอีกหลายสิบดวงอาจไม่สามารถตรวจจับได้ด้วยความเป็นไปได้ที่ดาวแคระขนาดเล็กกว่าพันดวงที่ไม่มีดาว
กาแลคซีขนาดเล็กอาจถูกกีดกันจากดวงดาวได้ แต่พวกมันยังมีสสารมืดจำนวนมากซึ่งเป็นกรอบการสร้างกาแลคซี กาแลคซีแคระปกติใกล้ทางช้างเผือกกาแล็กซี่บรรจุสสารมืดมากกว่าสสารสามัญที่มองเห็นได้สิบเท่า บราวน์อธิบายว่ากาแลคซีขนาดเล็กเหล่านี้กลายเป็นเกาะแห่งสสารมืดส่วนใหญ่มองไม่เห็นมานานหลายพันล้านปีจนกระทั่งนักดาราศาสตร์เริ่มค้นพบพวกมันในการสำรวจสโลน
ผลลัพธ์ของ Brown ปรากฏใน Astrophysical Journal Letters ฉบับวันที่ 1 กรกฎาคม
คำบรรยายภาพ 1: ภาพฮับเบิลเหล่านี้แสดงกาแลคซีแคระดาวที่มีแสงสลัว, ดาว Leo IV ภาพทางด้านซ้ายแสดงส่วนของกาแลคซีซึ่งมีกล่องสี่เหลี่ยมสีขาวล้อมรอบ กล่องนี้มีขนาด 83 ปีแสงโดย 163 ปีแสง ดาวบางดวงใน Leo IV หายไปท่ามกลางดาวฤกษ์ใกล้เคียงและกาแลกซี่ไกลโพ้น มุมมองระยะใกล้ของกาแลคซีพื้นหลังภายในกล่องจะปรากฏในภาพกลาง ภาพด้านขวาแสดงเฉพาะดาวใน Leo IV กาแลคซีซึ่งประกอบด้วยดาวหลายพันดวงประกอบด้วยดาวคล้ายดวงอาทิตย์จางดาวแคระแดงและดาวยักษ์แดงบางดวงสว่างกว่าดวงอาทิตย์ เครดิต: NASA, ESA และ T. Brown (STScI)
คำบรรยายภาพ 2: การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เหล่านี้แสดงกลุ่มก้อนสสารมืดรอบกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา ความเข้มข้นสสารมืดบางตัวมีขนาดใหญ่พอที่จะจุดประกายการก่อตัวดาวฤกษ์ กลุ่มสสารมืดหลายพันตัวอยู่รวมกันกับกาแลคซีทางช้างเผือกของเราซึ่งแสดงอยู่ตรงกลางแผงด้านบน Blobs สีเขียวที่อยู่ตรงกลางคือกลุ่มสสารมืดที่มีมวลมากพอที่จะรับก๊าซจากตัวกลางระหว่างกาแลคซีและก่อให้เกิดการก่อตัวดาวอย่างต่อเนื่อง ในแผงด้านล่างหยดสีแดงนั้นเป็นกาแลคซีแคระที่บางเบามากซึ่งหยุดก่อตัวดาวฤกษ์เมื่อนานมาแล้ว บราวน์และเจทัมลินสัน (STScI)
