กาแลคซียุคแรกส่วนใหญ่ที่นักดาราศาสตร์สามารถสังเกตได้นั้นมีขนาดเล็กที่มีการสร้างดาวในระดับต่ำถึงปานกลาง แต่ตอนนี้หอสังเกตการณ์อวกาศเฮอร์เชลได้ค้นพบกาแลคซีที่เต็มไปด้วยฝุ่นขนาดใหญ่ทำให้เกิดดาวฤกษ์ในอัตราที่เหลือเชื่อโดยทั้งหมดนี้เกิดขึ้นเมื่อจักรวาลมีอายุเพียง 880 ล้านปี กาแลคซีนั้นมีมวลมหาศาลเท่ากับทางช้างเผือกของเรา แต่สร้างดาวฤกษ์ในอัตราที่สูงกว่า 2,000 เท่าทำให้นักวิจัยเรียกมันว่ากาแลคซี
นักดาราศาสตร์ที่เกี่ยวข้องในการค้นพบกล่าวว่าการดำรงอยู่ของมันนั้นท้าทายทฤษฎีวิวัฒนาการกาแลคซีของเรา
“ กาแลคซีก่อตัวดาวกระจายขนาดใหญ่ที่รุนแรงคาดว่าจะปรากฎตัวในเวลาต่อมาเท่านั้น” Dominik Riechers ปัจจุบันผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ Cornell กล่าว “ แต่เราได้ค้นพบดาวกระจายใหญ่โตนี้เพียง 880 ล้านปีหลังจากบิกแบงเมื่อเอกภพมีอายุน้อยกว่า 6 เปอร์เซ็นต์ของอายุปัจจุบัน Riechers เป็นผู้เขียนบทความแรกที่อธิบายถึงการค้นพบในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 18 เมษายน
ความคิดที่เกิดขึ้นในกาแลคซีและการก่อตัวดาวฤกษ์เริ่มแรกคือกาแลคซีแห่งแรกที่ก่อตัวขึ้นนั้นมีขนาดค่อนข้างเล็กและมีน้ำหนักเบาซึ่งมีมวลเพียงไม่กี่พันล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ของเรา พวกเขาก่อตัวดาวฤกษ์ดวงแรกในอัตราสองสามครั้งที่ทางช้างเผือกมีประสบการณ์ในวันนี้และกาแลคซีก็จะเติบโตโดยการรวมเข้ากับกาแลคซีขนาดเล็กอื่น ๆ ตามทฤษฎีแล้วกาแลคซีมีขนาดใหญ่เท่ากับกาแลคซีที่เพิ่งค้นพบใหม่ซึ่งชื่อว่า HFLS3 ไม่ควรปรากฏหลังบิกแบงในไม่ช้า
HFLS3 ปรากฏเป็นภาพเปื้อนรอยเปื้อนสีแดงจาง ๆ จาก Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey (HerMES)
ระยะทางไกลสุดถึง HFLS3 หมายความว่าแสงได้เดินทางไปเกือบ 13 พันล้านปีก่อนที่จะถึงเรา ดังนั้นเราจึงเห็นว่ามันมีอยู่ในจักรวาลของทารกเพียง 880 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบงหรือที่ 6.5% ของอายุปัจจุบันของจักรวาล
แม้ในวัยหนุ่มสาวนั้น HFLS3 ก็ใกล้เคียงกับมวลของทางช้างเผือกด้วยมวลดวงอาทิตย์ประมาณ 140 พันล้านเท่าในรูปของดาวและวัสดุก่อตัวดาว หลังจากอีก 13 พันล้านปีที่ผ่านมามันน่าจะโตขึ้นมากเท่ากับกาแลคซีขนาดใหญ่ที่สุดที่รู้จักในจักรวาลท้องถิ่น
“ การมองหาตัวอย่างแรกของโรงงานดาราใหญ่เหล่านี้ก็เหมือนกับการค้นหาเข็มในกองหญ้า ชุดข้อมูลของ Herschel นั้นสมบูรณ์มาก” Riechers กล่าว
เฮอร์เชลตรวจพบกาแลคซีขนาดใหญ่ที่ก่อตัวดาวนับหมื่นแห่งซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ HerMES และลอดผ่านพวกมันเพื่อค้นหาสิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือความท้าทาย
“ กาแลคซีแห่งนี้ได้รับความสนใจจากเราเพราะมันสว่างและยังแดงมากเมื่อเทียบกับดาวอื่น ๆ อย่างนั้น” เดฟเคลมเมนต์ผู้ร่วมวิจัยของ Imperial College London กล่าว
แม้ว่าการค้นพบกาแลคซีเดี่ยวนี้ยังไม่เพียงพอที่จะคว่ำทฤษฎีการก่อตัวกาแลคซีในปัจจุบัน แต่การหากาแลคซีมากขึ้นเช่นนี้สามารถท้าทายทฤษฎีเหล่านั้นได้นักดาราศาสตร์กล่าว อย่างน้อยที่สุดทฤษฎีจะต้องได้รับการแก้ไขเพื่ออธิบายว่ากาแลคซีก่อตัวอย่างไร Riechers กล่าว
“ กาแลคซีนี้เป็นเพียงตัวอย่างที่น่าทึ่ง แต่มันบอกเราว่าการก่อตัวดาวฤกษ์ที่มีพลังมากเป็นไปได้ในช่วงต้นของจักรวาล” Jamie Bock ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ของ Caltech และผู้เขียนร่วมกล่าว
อ่านบทความของทีม: กาแล็กซี่มวลรวมสูงสุด - มวลรวมสูงสุด - ดาวกระจายที่ Redshift 6.34
แหล่งที่มา: ESA, JPL, Caltech
