นักดาราศาสตร์ได้เห็นแกนกาแลคซีหนาแน่นเป็นครั้งแรกด้วยแสงของดาวฤกษ์แรกเกิดหลายล้านดวงในจักรวาลยุคแรก
การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่ากาแลคซีทรงกลมซึ่งรวมตัวกันเป็นดาวฤกษ์อายุน้อยและน่าสงสารแก๊สอาจก่อตัวขึ้นเป็นครั้งแรกในเอกภพยุคแรก เป็นคำถามที่ทำให้นักดาราศาสตร์หนีมานานหลายทศวรรษ
ทีมวิจัยได้ค้นพบแกนกาแลคซีขนาดกระทัดรัดครั้งแรกเรียกว่า GOODS-N-774 ในภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล การสำรวจในภายหลังจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์หอสังเกตการณ์อวกาศเฮอร์เชล หอสังเกตการณ์ Keck ช่วยทำให้สิ่งนี้เป็นการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่แท้จริง
แกนกลางก่อตัวเมื่อ 11 พันล้านปีก่อนเมื่อเอกภพมีอายุน้อยกว่า 3 พันล้านปี แม้ว่าจะมีเพียงเศษเสี้ยวของขนาดของทางช้างเผือก แต่ในเวลานั้นมันมีดาวมากกว่าสองเท่าของกาแลคซีของเรา
การจำลองเชิงทฤษฎีชี้ให้เห็นว่ากาแลคซีทรงกลมขนาดยักษ์ก่อตัวจากภายในสู่ภายนอกด้วยแกนกลางขนาดใหญ่ที่ทำเครื่องหมายระยะแรกของการก่อตัว แต่การค้นหาส่วนใหญ่สำหรับแกนที่ขึ้นรูปเหล่านี้เกิดขึ้นมือเปล่าทำให้การสังเกตครั้งแรกและการค้นพบที่เป็นปรากฎการณ์
“ เราไม่เคยเห็นกระบวนการสร้างที่สามารถสร้างสิ่งต่าง ๆ ที่มีความหนาแน่นสูงนี้ได้” เอริก้าเนลสันจากมหาวิทยาลัยเยลอธิบายในการแถลงข่าว “ เราสงสัยว่ากระบวนการก่อแกนกลางนี้เป็นปรากฏการณ์เฉพาะของเอกภพยุคแรกเนื่องจากจักรวาลโดยรวมนั้นมีขนาดกะทัดรัดกว่า ทุกวันนี้เอกภพกระจายตัวจนไม่สามารถสร้างวัตถุดังกล่าวได้อีกต่อไป”
นอกเหนือจากการกำหนดขนาดกาแลคซีจากภาพฮับเบิลแล้วทีมยังได้ขุดภาพอินฟราเรดไกลจากสปิตเซอร์และเฮอร์เชลเพื่อคำนวณว่ากาแลคซีขนาดกะทัดรัดกำลังก่อตัวดาวเร็วแค่ไหน ดูเหมือนว่าจะสร้าง 300 ดาวต่อปีซึ่งสูงกว่าทางช้างเผือกถึง 30 เท่า
การก่อตัวของดาวฤกษ์ที่บ้าคลั่งนั้นน่าจะเกิดขึ้นเนื่องจากแกนกาแลคซีกำลังก่อตัวลึกลงไปในบ่อแรงโน้มถ่วงของสสารมืด มวลสูงผิดปกติของมันจะดึงก๊าซเข้ามาบีบอัดและก่อตัวเป็นประกายดาว
แต่การระเบิดของการก่อตัวดาวฤกษ์เหล่านี้สร้างฝุ่นซึ่งบล็อกแสงที่มองเห็นได้ สิ่งนี้ช่วยอธิบายว่าทำไมนักดาราศาสตร์จึงไม่เคยเห็นแกนที่ห่างไกลเช่นนี้มาก่อนเพราะอาจพลาดได้ง่ายในการสำรวจครั้งก่อน
ทีมคิดว่าไม่นานหลังจากช่วงแรกที่เราเห็นแกนกลางก็หยุดก่อตัวดาวฤกษ์ มันน่าจะรวมตัวกับกาแลคซีขนาดเล็กอื่น ๆ จนกระทั่งมันกลายเป็นกาแลคซีที่ยิ่งใหญ่กว่ามากคล้ายกับกาแลคซีทรงกลมขนาดใหญ่และสงบมากขึ้นที่เราเห็นในปัจจุบัน
“ ฉันคิดว่าการค้นพบของเราตั้งคำถามว่ารูปแบบการสร้างกาแลคซีนี้เกิดขึ้นจริงหรือไม่” ผู้เขียนร่วมกล่าวว่าปีเตอร์แวนดกกุ่มจากมหาวิทยาลัยเยลกล่าว “ คำถามในตอนนี้สิ่งนี้เกิดขึ้นบ่อยเพียงใด”
ทีมสงสัยว่าแกนกาแล็กซี่อื่นมีมากมาย แต่ซ่อนอยู่หลังฝุ่นของตัวเอง กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดในอนาคตเช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ควรจะสามารถค้นหาวัตถุเริ่มต้นเหล่านี้ได้มากขึ้น
บทความได้รับการตีพิมพ์ในวันที่ 27 สิงหาคมในธรรมชาติและสามารถออนไลน์ได้
