ภาพใหม่ของแคมเปญ Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 เผยให้เห็นประชากรที่มองไม่เห็นก่อนหน้านี้ของกาแลคซีทั้งเจ็ดที่อยู่ไกลออกไปซึ่งสังเกตเห็นได้ในช่วง 350 ล้านถึง 600 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง Ellis (Caltech) และทีม UDF 2012
นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่าพบกาแลคซีโบราณที่อยู่ห่างไกลสลัวและไกลที่สุดเท่าที่เคยพบในการสำรวจครั้งใหม่ ภาพที่ถ่ายด้วยกล้อง Wide Field Camera 3 (WFC 3) ของฮับเบิลมองย้อนเวลากลับไปได้ไกลกว่าการสำรวจฮับเบิลก่อนหน้านี้โดยให้ข้อมูลเกี่ยวกับเงื่อนไขในเอกภพยุคแรก ๆ
“ นี่เป็นเหมือนเรื่องราวทางวิทยาศาสตร์ของเรื่องราวของ Genesis” นักดาราศาสตร์ Avi Loeb จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว
กาแลคซีทั้งเจ็ดที่อยู่ไกลออกไปเป็นตัวแทนของประชากรที่มองไม่เห็นก่อนหน้านี้ของกาแลคซีซึ่งก่อตัวเมื่อ 13 พันล้านปีก่อนเมื่อเอกภพมีอายุน้อยกว่า 3 เปอร์เซ็นต์ของยุคปัจจุบัน ในภาพที่ลึกที่สุดจนถึงปัจจุบันจากฮับเบิลนักดาราศาสตร์สามารถเก็บตัวอย่างกาแลคซีในเวลานั้นได้ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่ากาแลคซีมีจำนวนลดลงอย่างราบรื่นโดยมีระยะเวลาในการมองกลับเพิ่มขึ้นประมาณ 450 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง
ข้อมูลแสดงการสำรวจสำมะโนประชากรที่เชื่อถือได้ครั้งแรกในช่วงเวลาที่ไม่เคยมีมาก่อนในประวัติศาสตร์ของจักรวาลตามที่นักวิทยาศาสตร์ เมื่อนักดาราศาสตร์มองลึกเข้าไปในจักรวาลจำนวนกาแลคซีดูเหมือนจะลดลงอย่างราบรื่นทำให้พวกเขาเชื่อว่า“ รุ่งอรุณของจักรวาล” นั้นค่อยเป็นค่อยไปไม่ใช่เหตุการณ์ที่น่าทึ่ง
“ การสังเกตคลื่นไมโครเวฟที่หลั่งไหลมาจากบิ๊กแบงบอกเราว่าการทำให้เกิดไอออนซ้ำเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 13 พันล้านปีก่อน” แบรนต์โรเบิร์ตสันสันแห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอนสมาชิกของทีมสำรวจกล่าว “ ข้อมูลของเรายืนยันว่าการรีออไนเซชั่นเป็นกระบวนการดึงออกที่เกิดขึ้นมานานหลายร้อยล้านปีโดยมีกาแลคซีค่อยๆสร้างดาวและองค์ประกอบทางเคมีขึ้นอย่างช้าๆ ไม่มีสักครู่ที่น่าทึ่งเมื่อกาแลคซีก่อตัวขึ้น มันเป็นกระบวนการที่ค่อยๆ”
กาแลคซีเหล่านี้ถูกค้นพบในฐานะเป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจฮับเบิลที่มีความทะเยอทะยานของพื้นที่ศึกษาที่เรียกว่า Ultra Deep Field (UDF) ซึ่งถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2003-2004 โดยมุ่งเน้นไปที่พื้นที่เล็ก ๆ บนท้องฟ้าในกลุ่ม Fornax . ในแคมเปญ 2012 ใหม่ที่เรียกว่า UDF 2012 ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย Richard Ellis จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียใช้ WFC3 เพื่อเจาะลึกเข้าไปในอวกาศในแสงอินฟราเรดใกล้กว่าการสังเกตฮับเบิลก่อนหน้านี้ การสังเกตเกิดขึ้นในช่วงหกสัปดาห์ในช่วงเดือนสิงหาคมและกันยายน 2555 และผลทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกปรากฏขึ้นในเอกสารทางวิทยาศาสตร์หลายชุด ทีมงาน UDF 2012 เปิดเผยข้อมูลที่เป็นเอกลักษณ์เหล่านี้ต่อสาธารณชนหลังจากเตรียมพวกเขาให้กลุ่มการวิจัยอื่น ๆ ใช้
“ ฮับเบิลกำลังประสบความสำเร็จในด้านวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่” จอห์นกรุนสเฟลด์อดีตนักบินอวกาศและผู้ดูแลระบบด้านวิทยาศาสตร์ของนาซ่ากล่าวโดยกล่าวสรุปเกี่ยวกับการสำรวจครั้งใหม่ “ นี่เป็นเรื่องกำเนิดที่เราจะย้อนกลับไปสู่จุดเริ่มต้นกลับไปยังดาวดวงแรกที่ปรากฏในจักรวาล สิ่งนี้ยืนยันว่าเมื่อเรารับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ออนไลน์มันจะมีอะไรให้ดูมากมายและต้องทำมากมาย”
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์มีกำหนดจะเปิดตัวในปี 2561
นักดาราศาสตร์ตรวจพบกาแลคซีทั้งเจ็ดในช่วงเวลา 400-600 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง ทั้งหมดไกลมากพวกเขาอยู่ในระยะทางที่มีการเปลี่ยนสีแดงจาก 8.6 ถึงเกือบ 12
นักดาราศาสตร์ศึกษาเอกภพที่อยู่ห่างไกลในแสงอินฟราเรดใกล้เนื่องจากการขยายตัวของอวกาศขยายแสงอุลตร้าไวโอเล็ตและแสงที่มองเห็นได้จากกาแลคซีไปสู่ความยาวคลื่นอินฟราเรดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "redshift" ยิ่งกาแลกซีที่อยู่ห่างไกลมากเท่าไหร่
โดยเฉพาะอย่างยิ่งกาแลคซีแห่งใดแห่งหนึ่งอาจเป็นเครื่องทำลายสถิติทางไกลซึ่งสังเกตการณ์ได้ถึง 380 ล้านปีหลังจากการกำเนิดของจักรวาลของเราในบิ๊กแบงซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่ 11.9 นี่คือกาแลคซี UDFj-39546284 ซึ่งถูกตรวจพบก่อนหน้านี้และได้รับการแนะนำว่าเป็นวัตถุที่อยู่ไกลที่สุดที่เคยพบเมื่อเกือบสองปีก่อนโดยฮับเบิล การสำรวจในภายหลังวางไว้ที่ redshift ที่ 10.3 แต่การสำรวจที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ทำให้มันอยู่ไกลกว่ามากขึ้น
เส้นเวลาของจักรวาลและการสังเกตของเรา เครดิต: มหาวิทยาลัยแอริโซนา
นักวิทยาศาสตร์คิดว่าจักรวาลเริ่มต้นจากบิ๊กแบงเมื่อประมาณ 13.7 พันล้านปีก่อน ไฮโดรเจนก่อตัวขึ้นประมาณ 400,000 ปีต่อมา แต่ไม่มีดวงดาวกาลอวกาศมืด ประมาณ 200 ล้านปีต่อมาเมฆไฮโดรเจนยุบตัวก่อตัวเป็นดาวฤกษ์และกาแล็กซี่แห่งแรก สิ่งที่นักดาราศาสตร์เรียกว่า "รุ่งอรุณของจักรวาล" แสงจากดาวฤกษ์ใหม่เหล่านี้เริ่มทำให้ไฮโดรเจนแตกเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอนในช่วงเวลาหนึ่งที่เรียกว่าการคืนรูปของจักรวาล ในจักรวาลปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์มองเห็นกาแลคซีที่กำลังเติบโตในมวลและขนาดด้วยการสังเคราะห์องค์ประกอบที่นำไปสู่การก่อตัวของโมเลกุลที่ซับซ้อนรวมถึงส่วนประกอบในการสร้างชีวิต ดวงอาทิตย์และระบบสุริยะของเราก่อตัวเมื่อ 4 พันล้านปีก่อน
“ ทีมผลักฮับเบิลให้ถึงขีด จำกัด นี่อาจเป็นฮับเบิลที่ไกลที่สุดที่สามารถมองได้ “ เรากำลังผลักฮับเบิลให้ดีกว่าที่ออกแบบไว้ให้ทำ”
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่ค้นพบและแคมเปญ HUDF 2012 ที่ HubbleSite
อ่านบทความของทีม: ความอุดมสมบูรณ์ของกาแลคซีขึ้นรูปดาวใน Redshift ช่วง 8.5 ถึง 12: ผลลัพธ์ใหม่จากแคมเปญ Hubble Ultra Deep Field 2012
แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม: CalTech ESA Hubble
