นักดาราศาสตร์พยายามที่จะมองให้ไกลที่สุดเท่าที่จะทำได้ในจักรวาลอันลึกล้ำ นักดาราศาสตร์และนักจักรวาลวิทยาหวังว่าจะได้เรียนรู้ทุกสิ่งที่พวกเขาสามารถทำได้เกี่ยวกับการก่อตัวของเอกภพในยุคแรกและวิวัฒนาการที่ตามมา ขอบคุณเครื่องมือเช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลนักดาราศาสตร์สามารถมองเห็นบางส่วนของจักรวาลที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนหน้านี้
แต่แม้แต่ฮับเบิลที่น่านับถือก็ไม่สามารถมองเห็นทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงต้นจักรวาลได้ อย่างไรก็ตามด้วยการรวมพลังของหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ใหม่ล่าสุดจากทั่วโลกทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศซึ่งนำโดยสถาบันดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยโตเกียวได้ค้นพบกาแลคซีโบราณจำนวน 39 แห่งที่ยังไม่ได้ค้นพบก่อนหน้านี้พบว่าอาจมีนัยยะสำคัญต่อดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยา
ทีมที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบนี้ประกอบด้วยสมาชิกจากสถาบันดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยโตเกียวศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติของฝรั่งเศส (CNRS) มหาวิทยาลัย Anhui Normal ในประเทศจีนมหาวิทยาลัย Ludwig-Maximilians ในมิวนิกหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติของจีนและ Academia Sinica สถาบันดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ (ASIAA) ในไต้หวัน การวิจัยของพวกเขาปรากฏในฉบับที่ 7 สิงหาคมของ ธรรมชาติ.
การมองเห็น“ มองไม่เห็น”
กาแลคซีแรกสุดที่เป็นไปได้ในเอกภพยังคงมองไม่เห็นจนกระทั่งปัจจุบันเพราะแสงของพวกมันจางมากและเกิดขึ้นที่ความยาวคลื่นยาวซึ่งฮับเบิลตรวจไม่พบ ทีมงาน
การค้นพบที่เกิดขึ้นไม่เพียง แต่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน แต่การค้นพบกาแลคซีหลายประเภทนี้ได้ท้าทายรูปแบบทางดาราศาสตร์ในปัจจุบัน ในฐานะเทาร Wang นักวิจัยจาก AISAA และผู้เขียนร่วมในการศึกษาอธิบาย:
“ นี่เป็นครั้งแรกที่กาแลคซีขนาดใหญ่จำนวนมากได้รับการยืนยันในช่วง 2 พันล้านปีแรกของชีวิต 13.7 พันล้านปีในจักรวาล ก่อนหน้านี้พวกเรามองไม่เห็น การค้นพบนี้ขัดต่อโมเดลปัจจุบันสำหรับช่วงเวลาแห่งการวิวัฒนาการของจักรวาลและจะช่วยเพิ่มรายละเอียดบางอย่างซึ่งหายไปจนถึงปัจจุบัน "
กาแลคซีเหล่านี้แม้ว่าพวกมันจะใหญ่ที่สุดในเวลานั้นก็ยังยากที่จะสังเกตเห็น เหตุผลส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับขอบเขตที่แสงของพวกเขาขยายออกไปโดยการขยายตัวของเอกภพ ในดาราศาสตร์ทุกวัน
สิ่งนี้ทำให้นักดาราศาสตร์ไม่เพียง แต่บอกว่าวัตถุนั้นอยู่ไกลแค่ไหน แต่สิ่งที่วัตถุนั้นดูเหมือนในอดีต แต่เมื่อมองไปถึงยุคที่เร็วที่สุดของจักรวาล (มากกว่า 13 พันล้านปีก่อน) ระยะทางอันกว้างใหญ่ทอดยาวความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นจนถึงจุดที่มันไม่อยู่ในโดเมนของแสงที่มองเห็นและกลายเป็นอินฟราเรด
อีกเหตุผลที่กาแลคซีเหล่านี้ยากที่จะสังเกตเห็นก็คือกาแลคซีขนาดใหญ่มักจะถูกปกคลุมไปด้วยฝุ่นโดยเฉพาะเมื่อพวกมันยังอยู่ในช่วงแรกของการก่อตัว สิ่งนี้มีแนวโน้มที่จะปิดบังพวกมันมากกว่ากาแลคซีที่เล็กกว่า ด้วยเหตุผลเหล่านี้มีข้อสงสัยว่ากาแลคซีเหล่านี้ไม่เก่าเท่าที่ทีมแนะนำ ในฐานะที่เป็นวังระบุ:
“ มันยากที่จะโน้มน้าวให้คนรอบ ๆ กาแลคซีเหล่านี้มีอายุเท่าที่เราสงสัยว่ามันเป็น ความสงสัยเริ่มแรกของเราเกี่ยวกับการมีอยู่ของพวกเขามาจากข้อมูลอินฟราเรดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ แต่ ALMA มีดวงตาที่คมชัดและเปิดเผยรายละเอียดที่ความยาวคลื่นซับมิลมิเตอร์ซึ่งเป็นความยาวคลื่นที่ดีที่สุดในการมองทะลุผ่านฝุ่นที่มีอยู่ในเอกภพยุคแรก ๆ ถึงกระนั้นมันก็ใช้ข้อมูลเพิ่มเติมจากกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ในจินตนาการในชิลีเพื่อพิสูจน์ว่าเราได้เห็นกาแลคซีขนาดใหญ่โบราณที่ไม่เคยเห็นมาก่อน”
สิ่งนี้หมายความว่าสำหรับดาราศาสตร์?
เนื่องจากการค้นพบกาแลคซีเหล่านี้ท้าทายแบบจำลองจักรวาลของเราในปัจจุบันการค้นพบของทีมจึงมีนัยสำคัญสำหรับนักดาราศาสตร์ ในฐานะที่เป็น Kotaro Kohno ศาสตราจารย์สถาบันดาราศาสตร์และผู้เขียนร่วมในการศึกษาอธิบาย:
“ ยิ่งกาแลคซีมีมวลมากขึ้นเท่าไหร่หลุมดำมวลมหาศาลก็ยิ่งอยู่ในใจกลางของมัน ดังนั้นการศึกษากาแลคซีเหล่านี้และวิวัฒนาการของพวกเขาจะบอกเราเกี่ยวกับวิวัฒนาการของหลุมดำมวลมหาศาลด้วยเช่นกัน” Kohno กล่าว “ กาแลคซีขนาดใหญ่นั้นเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการกระจายสสารมืดที่มองไม่เห็น สิ่งนี้มีบทบาทในการสร้างโครงสร้างและการกระจายตัวของกาแลคซี นักวิจัยเชิงทฤษฎีจำเป็นต้องปรับปรุงทฤษฎีของพวกเขาในตอนนี้”
การค้นพบที่น่าสนใจอีกอย่างคือวิธีที่กาแลคซีโบราณทั้ง 39 แห่งนี้แตกต่างจากของเรา สำหรับดาราจักรกาแลคซีเหล่านี้มีความหนาแน่นของดาวมากกว่าทางช้างเผือกในปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่าถ้ากาแลคซีของเรามีลักษณะคล้ายกัน stargazers จะเห็นบางสิ่งที่แตกต่างกันมากเมื่อมองขึ้นไปบนท้องฟ้ายามค่ำคืน
“ สำหรับสิ่งหนึ่งท้องฟ้ายามค่ำคืนจะดูยิ่งใหญ่ตระหง่าน ความหนาแน่นของดาวที่มากขึ้นหมายความว่าจะมีดาวอยู่ใกล้มากขึ้นโดยจะปรากฏขึ้นให้ใหญ่ขึ้นและสว่างขึ้น” วังกล่าว “ แต่ในทางกลับกันฝุ่นจำนวนมากหมายความว่าดาวที่อยู่ไกลออกไปจะมองเห็นได้น้อยกว่าดังนั้นพื้นหลังของดาวที่อยู่ใกล้ที่สว่างเหล่านี้อาจเป็นโมฆะมืดที่กว้างใหญ่”
เนื่องจากนี่เป็นครั้งแรกที่มีการค้นพบประชากรกาแล็คซีในลักษณะนี้นักดาราศาสตร์จึงตั้งตารอที่จะได้พบกับสิ่งอื่น แม้จะเป็น ALMA ก็ยังไม่ซับซ้อนพอที่จะตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีและประชากรดาราจักรของกาแลคซีเหล่านี้ อย่างไรก็ตามหอสังเกตการณ์รุ่นต่อไปจะมีความละเอียดสำหรับผู้สนใจในการศึกษาเหล่านี้
สิ่งเหล่านี้รวมถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ซึ่งปัจจุบันมีกำหนดเปิดตัวในปี 2564 หอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินเช่นกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุดของอีเอสโอ (EST), กล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตร (TMT) และกล้องโทรทรรศน์เจลลันยักษ์ (GMT) มีบทบาทสำคัญ
เป็นเวลาที่น่าตื่นเต้นสำหรับนักดาราศาสตร์และนักดาราศาสตร์ พวกเขากำลังลอกกลับอีกชั้นของจักรวาลเพื่อดูว่าความลับแฝงตัวอยู่ข้างใต้!
