นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่าวัดอายุของกาแลคซีที่อายุน้อยที่สุดเท่าที่เคยเห็นมาในจักรวาล ตามมาตรฐานทางดาราศาสตร์มันเป็นเพียงเด็กวัยหัดเดินที่ดูเหมือนจะอยู่นอกสถานที่ท่ามกลางกาแลคซีที่โตแล้วรอบ ๆ เรียกว่า I Zwicky 18 อาจเป็นเด็กอายุ 500 ล้านปี (ช่วงเวลาล่าสุดที่ชีวิตที่ซับซ้อนได้เริ่มปรากฏขึ้นบนโลกแล้ว) กาแลคซีทางช้างเผือกของเราในทางตรงกันข้ามมีอายุมากกว่า 20 เท่าหรือประมาณ 12 พันล้านปีซึ่งเป็นกาแลคซีอายุทั่วไปทั่วทั้งจักรวาล กาแลคซี“ ช่วงดึกดำบรรพ์” นี้ให้เหลือบที่หายากในกาแลคซีจิ๋วตัวแรกในจักรวาลยุคแรก
กาแลคซีเป็นสมาชิกหนึ่งในแคตตาล็อกของกาแลคซีใกล้เคียงจำนวน 30,000 แห่งที่นักดาราศาสตร์ชาวสวิส Fred Zwicky รวมตัวกันในปี 1930 โดยการถ่ายภาพทั่วท้องฟ้าทางเหนือ แม้ว่านักดาราศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่ากาแลคซีนี้เป็นดาวฤกษ์อายุน้อยเนื่องจากการแต่งหน้าทางเคมีในยุคแรก แต่ความไวที่ละเอียดอ่อนของฮับเบิลทำให้นักดาราศาสตร์ทำการสำรวจสำมะโนประชากรที่เชื่อถือได้ของประชากรดาวฤกษ์ทั้งหมดในกาแลคซี สิ่งนี้ทำให้พวกเขาสามารถระบุดวงดาวที่เก่าแก่ที่สุดที่อาศัยอยู่ในกาแลคซีได้อย่างน่าเชื่อถือดังนั้นจึงเป็นการ จำกัด อายุสูงสุดของกาแลคซี
กาแลคซีลูกน้อยยังคงอยู่ในสถานะของตัวอ่อนในฐานะเมฆก๊าซเย็นของไฮโดรเจนในยุคแรกและฮีเลียมตลอดระยะเวลาของการวิวัฒนาการของจักรวาล เมื่อกาแลคซีจำนวนนับไม่ถ้วนเบ่งบานทั่วโลกผู้ก่อความวุ่นวายปลายนี้จึงไม่ได้เริ่มก่อตัวดาวฤกษ์จนกระทั่งเมื่อประมาณ 13 พันล้านปีหลังจากบิกแบงและผ่านการก่อตัวดาวฤกษ์แรกอย่างฉับพลันเมื่อประมาณ 500 ล้านปีก่อน
อยู่ห่างออกไปเพียง 45 ล้านปีแสง เข้าใกล้กาแลคซีรุ่นเยาว์อื่น ๆ ในช่วงปีแสงเกือบ 14 พันล้านดวงหรือไม่? I Zwicky 18 อาจเป็นโอกาสเดียวสำหรับนักดาราศาสตร์ในการศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับการสร้างกาแลคซีที่เกิดขึ้น มันยังคงเป็นปริศนาว่าทำไมก๊าซในกาแลคซีแคระในทางตรงกันข้ามกับกาแลคซีแห่งอื่น ๆ ใช้เวลานานมาก? เกือบอายุของจักรวาลหรือไม่ เพื่อยุบภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงเพื่อก่อตัวดาวฤกษ์ดวงแรก
“ ฉันซวิคกี้ 18 เป็นกาแลคซีอายุน้อยที่น่าเชื่อถือ” ทรินห์ทวนศาสตราจารย์ดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียผู้ร่วมเขียนการศึกษากับยูริอิโซตอฟจากหอสังเกตการณ์เคียฟกล่าว “ นี่เป็นสิ่งที่พิเศษเพราะใครจะคาดหวังว่ากาแลคซีวัยเยาว์จะก่อตัวขึ้นในช่วงประมาณพันล้านปีแรกเท่านั้นหรือหลังจากบิกแบงประมาณ 13 พันล้านปีต่อมา และกาแลคซีวัยเยาว์นั้นคาดว่าจะอยู่ไกลมากที่ขอบของเอกภพที่สังเกตได้ แต่ไม่ใช่ในเอกภพท้องถิ่น” อิโซทอฟกล่าว
การค้นพบนี้ได้รับการรายงานในวารสาร Astrophysical Journal ฉบับวันที่ 1 ธันวาคมซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับวิธีการสร้างกาแลคซีครั้งแรก กาแลคซี I Zwicky 18 เสนอภาพแวบเดียวของทางช้างเผือกยุคแรก ๆ ที่ดูเหมือน 13 พันล้านปีก่อน การสำรวจฮับเบิลอีกชุดหนึ่งโดยทีมที่แตกต่างกันนั้นมีอายุมากกว่า 1 พันล้านปีสู่กาแลคซี แต่ยังคงเป็นทารกแรกเกิดที่เปรียบเทียบได้ Goran Ostlin จากหอดูดาวสตอกโฮล์มและ Mustapha Mouhcine แห่งมหาวิทยาลัยน็อตติงแฮมใช้กล้องอินฟราเรดใกล้ของฮับเบิลและเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมแบบหลายวัตถุในการค้นหาประชากรของดาวแดงที่เย็นตา ผลลัพธ์จะถูกเผยแพร่ใน Astronomy & Astrophysics
เพื่อพิสูจน์ว่า I Zwicky 18 เป็นกาแลคซีใหม่ Thuan และ Izotov จำเป็นต้องแสดงว่ามันปราศจากดาวตั้งแต่หลายพันล้านปีแรกหลังจากบิ๊กแบงซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ในจักรวาลก่อตัวขึ้น แม้ว่านักดาราศาสตร์สงสัยว่ากาแลคซีนั้นยังอายุน้อย แต่พวกมันก็ต้องรอฮับเบิลเพื่อให้มีความไวที่จำเป็นในการตรวจสอบว่ามีดาวอายุมากขึ้นหรือไม่ดาวยักษ์ใหญ่สีแดงจาง ๆ อยู่ในกาแลคซีแคระ กล้องขั้นสูงของฮับเบิลต้องการการเปิดรับแสงนานมากต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ 25 วงโคจรเพื่อมองหาดาวที่จางที่สุดในกาแลคซี การปรากฏตัวของดาวอายุมากในกาแลคซีจะบ่งบอกว่ากาแลคซีนั้นเก่าแก่เช่นกาแลคซีที่รู้จักในจักรวาล
กาแลคซีขนาดใหญ่เช่นทางช้างเผือกกำลังคิดว่าจะเพิ่มขึ้นตามลำดับชั้นโดยมีกาแลคซีขนาดเล็กที่รวมกันเป็นกาแลคซีที่ใหญ่กว่าเช่นแม่น้ำสาขาที่รวมกันเป็นแม่น้ำขนาดใหญ่ I Zwicky 18 นั้นเป็นต้นแบบของประชากรยุคแรกของกาแลคซีแคระขนาดเล็กแห่งนี้ “ กาแลคซีแคระกลุ่มอาคารเหล่านี้สลัวเกินไปและเล็กเกินกว่าที่จะศึกษาได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือที่ละเอียดอ่อนที่สุดแม้แต่ในเอกภพท้องถิ่น
หลักฐานเพิ่มเติมสำหรับเยาวชนของ I Zwicky 18 คือความจริงที่ว่าก๊าซระหว่างดวงดาวนั้น“ เกือบจะบริสุทธิ์” Thuan กล่าวและประกอบไปด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของแสงสองดวงที่สร้างขึ้นในบิ๊กแบงในช่วงสามนาทีแรก การดำรงอยู่ของจักรวาล กาแลคซีแคระรวมเพียงการโรยองค์ประกอบที่หนักกว่าอื่น ๆ เช่นคาร์บอนไนโตรเจนหรือออกซิเจนที่สร้างขึ้นในภายหลังเมื่อดาวฤกษ์พัฒนาขึ้น การขาดองค์ประกอบที่หนักหน่วงเช่นนี้แสดงให้เห็นว่าก๊าซปฐมวัยส่วนใหญ่ในกาแลคซีแคระไม่ได้มีการจัดการเพื่อก่อตัวดาวฤกษ์ที่จะผลิตธาตุหนักในเวลาต่อมา
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวจากฮับเบิล
