นักดาราศาสตร์สหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์และกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเพื่อตรวจจับแสงที่มาจากดาวดวงแรกเพื่อก่อตัวในกาแลคซีระยะไกลที่สุดที่ยังไม่เคยเห็นมาก่อน ดร. Andrew Bunker (University of Exeter) กล่าวในวันพุธที่ 6 เมษายนที่การประชุมดาราศาสตร์ RAS แห่งชาติในเบอร์มิงแฮมเพื่อหารือเกี่ยวกับหลักฐานใหม่ว่าการก่อตัวของกาแลคซีแห่งแรกอาจคืบหน้าเร็วกว่าที่คิดไว้
งานสังเกตนี้โดยใช้ภาพอินฟราเรดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากการทำนายเชิงทฤษฎีสำหรับประวัติศาสตร์การก่อตัวดาวในเอกภพยุคแรกนั้นมีความไม่แน่นอนสูง ทีมนำโดยบังเกอร์และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Laurence Eyles (University of Exeter) ใช้ข้อมูลกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเพื่อระบุกาแลคซีระยะไกลที่เหมาะสมสำหรับการศึกษาต่อไป จากนั้นพวกเขาวิเคราะห์ภาพที่เก็บถาวรด้วยความยาวคลื่นอินฟราเรดด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของ NASAs
ภาพเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Great Observatory Origins Deep Survey (GOODS) และ Hubble Ultra Deep Field (UDF) ครอบคลุมส่วนหนึ่งของท้องฟ้าทางใต้ที่เรียกว่ากลุ่มดาวของ Fornax (the Oven) เราใช้รูปภาพจากเขตลึกของฮับเบิลอัลตร้าเพื่อระบุวัตถุที่น่าจะเป็นกาแลคซีร้อยละ 95 ของทางข้ามจักรวาลที่สังเกตการณ์ได้บังเกอร์อธิบาย ภาพเหล่านี้เป็นภาพที่ละเอียดอ่อนที่สุดของจักรวาลและทำให้เราสามารถค้นพบวัตถุที่จางที่สุดได้ เมฆก๊าซที่ผ่านเข้ามาดูดซับแสงที่ปล่อยออกมาในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ก่อนที่มันจะถึงโลก แต่แสงอินฟราเรดของพวกเขายังคงถูกตรวจจับได้และมันก็เป็นสีอินฟราเรดของพวกมันซึ่งทำให้นักวิจัยเชื่อว่า
การยืนยันความห่างไกลอย่างรุนแรงของพวกเขานั้นได้รับจากกล้องโทรทรรศน์ Keck ขนาด 10 เมตรในฮาวายซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ออพติคัลที่ใหญ่ที่สุดในโลก เราพิสูจน์แล้วว่ากาแลคซีเหล่านี้เป็นหนึ่งในที่ห่างไกลที่สุดที่รู้จักกันโดยใช้กล้องโทรทรรศน์เคกเพื่อทำสเปกตรัมดร. เอลิซาเบ ธ สแตนเวย์ (มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน - เมดิสัน) กล่าว
สเปกตรัมของ Keck แสดงให้เห็นว่ากาแลคซีมีการเปลี่ยนสีแดงประมาณ 6 ซึ่งหมายความว่าพวกมันอยู่ไกลมากจนแสงจากพวกมันใช้เวลาประมาณ 13 พันล้านปีมาถึงเรา กล้องโทรทรรศน์แสดงพวกมันเหมือนตอนที่จักรวาลมีอายุน้อยกว่าหนึ่งพันล้านปี - แปดพันล้านปีก่อนโลกและดวงอาทิตย์ก่อตัวขึ้น
ขั้นตอนต่อไปคือการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวฤกษ์ในกาแลคซีที่ห่างไกลที่สุดเหล่านี้โดยการศึกษาภาพอินฟราเรดใหม่ในพื้นที่ของสปิตเซอร์ ภาพจากฮับเบิลบอกเราเกี่ยวกับดวงดาวที่เพิ่งเกิดใหม่ แต่ภาพอินฟราเรดใหม่ที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแสงที่มาจากดาวอายุมากกว่าในกาแลคซีที่ห่างไกลเหล่านี้ลอเรนซ์อายส์ผู้ศึกษาภาพสปิตเซอร์ วัตถุเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยของเขาสำหรับปริญญาเอกที่เอ็กซีเตอร์
สิ่งนี้สำคัญมากเพราะมันบอกเราว่ากาแลคซีเหล่านี้บางส่วนมีอายุ 300 ล้านปีแล้วเมื่อเอกภพยังเด็กมาก อาจเป็นได้ว่าสิ่งเหล่านี้เป็นกาแลคซีแห่งแรกที่เกิดมามิเชลล์โดเฮอร์ตี้ (สถาบันดาราศาสตร์, เคมบริดจ์) กล่าว เมื่อใช้ภาพสปิตเซอร์ทีมก็สามารถชั่งน้ำหนักดาวในกาแลคซีเหล่านี้ได้โดยศึกษาแสงดาว ดูเหมือนว่าในบางกรณีกาแลคซียุคแรกเหล่านี้มีขนาดใหญ่พอ ๆ กับกาแลคซีที่เราเห็นอยู่รอบตัวเราในวันนี้ซึ่งน่าประหลาดใจเล็กน้อยเมื่อทฤษฎีคือกาแลคซีเริ่มเล็กและเติบโตโดยการชนและรวมเข้ากับกาแลคซีอื่น ๆ Lacy (ศูนย์วิทยาศาสตร์สปิตเซอร์)
ปริศนาที่แท้จริงคือกาแลคซีเหล่านี้ดูเหมือนจะค่อนข้างเก่าไปแล้วเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 5% ของอายุปัจจุบันศาสตราจารย์ริชาร์ดเอลลิสแห่งคาลเทคให้ความเห็น นี่หมายถึงการก่อตัวดาวฤกษ์ต้องเริ่มเร็วมากในประวัติศาสตร์ของจักรวาล - เร็วกว่าที่เคยเชื่อกันมาก่อน แสงจากดาวฤกษ์ดวงแรกที่จุดติดไฟอาจสิ้นสุดยุคมืดของจักรวาลเมื่อกาแลคซีแรกเปิดขึ้น นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะทำให้ก๊าซระหว่างกาแลคซีถูกระเบิดโดยแสงดาว - การสำรวจใหม่ซึ่งตรวจพบในพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลโดยดาวเทียม WMAP
ผลลัพธ์จาก WMAP และ Hubble Ultra Deep Field ช่วยเสริมงานใหม่ที่ทำโดยทีมบังเกอร์ด้วยข้อมูลสปิตเซอร์ เมื่อนำมารวมกันพวกเขาแนะนำว่ายุคมืดสิ้นสุดลงเมื่อราว 200 ถึง 500 ล้านปีหลังจากบิกแบงเมื่อดวงดาวแรกเกิด
มีการส่งรายงานผลเหล่านี้เพื่อเผยแพร่ในวารสารรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์
แหล่งต้นฉบับ: RAS News Release
