กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์พบ 6 กาแล็กซียักษ์ชนกัน คาดอยู่ในยุคแรกเริ่มจักรวาล

การค้นพบครั้งล่าสุดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เผยให้เห็นเหตุการณ์สำคัญทางดาราศาสตร์ นั่นคือการพุ่งชนและรวมตัวกันของกาแล็กซีอย่างน้อย 6 แห่งในยุคแรกเริ่มของจักรวาล คาดว่าปรากฏการณ์นี้จะเป็นตัวจุดชนวนให้เกิดหนึ่งในกาแล็กซีที่มีมวลมากที่สุดในจักรวาล และช่วยเร่งการเติบโตของหลุมดำมวลยิ่งยวด (Supermassive black hole) ที่กำลังก่อตัวขึ้นใจกลางกลุ่มกาแล็กซีนี้ด้วย

ต้นกำเนิดและการค้นพบ

จุดเริ่มต้นของการค้นพบนี้มาจากนักดาราศาสตร์วิทยุได้สังเกตเห็นการแผ่คลื่นวิทยุที่คาดว่ามาจากหลุมดำที่กำลังตื่นตัวและยังไม่เคยถูกค้นพบมาก่อน เมื่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ หันไปสำรวจบริเวณดังกล่าว และไม่ได้พบแค่กาแล็กซีเดียว แต่พบกลุ่มกาแล็กซีถึง 6 แห่ง

กลุ่มกาแล็กซีนี้มีชื่อเรียกรวมกันว่า TGSSJ1530+1049 อยู่ที่ค่าเรดชิฟต์ (Redshift) 4.0 ซึ่งหมายความว่าเรากำลังมองเห็นภาพย้อนอดีตไปเมื่อ 12,000 ล้านปีก่อน หรือเพียง 1,800 ล้านปีหลังจากเหตุการณ์บิ๊กแบง (Big Bang) หรือจุดกำเนิดของจักรวาลตามที่นักวิทยาศาสตร์คำนวณเอาไว้

การถ่ายภาพครั้งนี้ใช้อุปกรณ์ที่ชื่อว่า Near-Infrared Camera ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ จับภาพกาแล็กซีทั้ง 6 ซึ่งมีลักษณะภาพพร่ามัว คล้ายคลึงกับกลุ่มกาแล็กซี Stephan's Quintet ในเวอร์ชันที่อยู่ไกลออกไปมาก แม้พื้นที่ที่กาแล็กซีทั้ง 6 แห่งนี้ครอบครองอยู่จะมีขนาดกว้างเพียงไม่กี่หมื่นปีแสง ซึ่งเล็กกว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา แต่มันกลับอัดแน่นไปด้วยดาวฤกษ์จำนวนมหาศาลเทียบเท่ากับมวลของดวงอาทิตย์หลายแสนล้านดวง ที่น่าทึ่งคือ มีอัตราการเกิดของดาวฤกษ์ที่พุ่งสูงถึง 70-163 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ต่อปี ซึ่งถือว่าเป็นอัตราที่บ้าคลั่งมากเมื่อเทียบกับทางช้างเผือกที่มีอัตราการเกิดดาวฤกษ์น้อยกว่า 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ต่อปี

กล้องโทรทรรศน์ที่ร่วมการตรวจสอบ

นอกจากการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ยังมีการสังเกตการณ์ผ่านเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุอย่าง European VLBI และ e-MERLIN ของสหราชอาณาจักร และพบจุดความร้อนและพวยก๊าซ (Jets) จากหลุมดำที่กำลังมีปฏิสัมพันธ์กับก๊าซโดยรอบ คริสตินา กาบานยี (Krisztina Gabányi) จากมหาวิทยาลัยลอรันด์ เอิตเวิส (Eötvös Loránd) อธิบายว่า "การแผ่คลื่นวิทยุนี้เกิดขึ้นขณะที่สสารกำลังตกลงไปในหลุมดำ และมีสสารบางส่วนถูกขับออกไปด้วยความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม พวยก๊าซนี้ยังขยายตัวไปไม่ถึงกาแล็กซีทั้งหมดในกลุ่ม TGSSJ1530+1049 ซึ่งบ่งชี้ว่าหลุมดำนี้ยังค่อนข้างมีอายุน้อย"

โรเดอริค โอเวอร์เซียร์ (Roderik Overzier) นักวิจัยจากหอดูดาวไลเดน (Leiden) ประเทศเนเธอร์แลนด์ ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ให้ความเห็นเกี่ยวกับการค้นพบการรวมตัวของ 6 กาแล็กซียักษ์โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เรียกโครงสร้างที่กำลังก่อตัวนี้ว่า กระจุกกาแล็กซีก่อนเกิด (Protoclusters) ซึ่งเป็นโครงสร้างตั้งต้นของกระจุกกาแล็กซีขนาดใหญ่ที่เราเห็นในปัจจุบัน กาแล็กซีทั้ง 6 จะต้องผ่านกระบวนการควบรวมกันอย่างรวดเร็ว เพื่อกลายเป็น "Brightest cluster galaxy" หรือกาแล็กซีทรงรีขนาดยักษ์ที่มักพบเป็นศูนย์กลางของกระจุกกาแล็กซี

การพบกลุ่มกาแล็กซีหนาแน่นที่มีน้ำหนักมหาศาลในจักรวาลยุคแรกเริ่ม ถือเป็นกุญแจสำคัญที่ทำให้นักดาราศาสตร์เข้าใจถึงกระบวนการก่อตัวของกาแล็กซี กระจุกดาว และหลุมดำมวลยิ่งยวดได้ดียิ่งขึ้น ทั้งนี้ การค้นพบจากข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร The Open Journal of Astrophysics และข้อมูลการวัดคลื่นวิทยุตีพิมพ์ในวารสาร Astronomy & Astrophysics