กล้องเจมส์เว็บบ์ ทุบสถิติตัวเอง! ค้นพบ ‘JADES-GS-z14-0’ กาแล็กซีที่ ‘เก่าแก่ที่สุด’ ในจักรวาล อยู่ห่างไกล มีขนาดใหญ่มหึมา และยังสว่างจ้ากว่าที่ควรจะเป็น!
เป็นอีกครั้งที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เว็บบ์ (James Webb Space Telescope: JWST) ทำลายสถิติของตัวเอง เมื่อมีการค้นพบ ‘JADES-GS-z14-0’ กาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไปในห้วงอวกาศส่วนที่ลึกมากที่สุด เท่าที่นักดาราศาสตร์เคยมีการค้นพบมา
เรื่องราวน่าตื่นเต้นในแวดวงดาราศาสตร์ครั้งนี้ ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติได้ประกาศว่า “การค้นพบ JADES-GS-z14-0 ด้วย JWST เป็นการค้นพบกาแล็กซีที่มีอายุเก่าแก่ที่สุดเท่าที่มนุษยชาติเคยสำรวจและค้นพบ” เนื่องจากกาแล็กซีแห่งนี้ได้ก่อตัวขึ้นหลังเหตุการณ์บิ๊กแบง (Big Bang) หรือการกำเนิดจักรวาลเพียง 300 ล้านปี โดยมีตำแหน่งตั้งอยู่ในบริเวณอวกาศห้วงลึก Hubble Ultra Deep Field
.
หากจะอธิบายให้เข้าใจมากขึ้น ความสำคัญของการค้นพบ JADES-GS-z14-0 ทำให้มนุษย์ได้มีโอกาสมองเห็นและศึกษา ‘เอกภพยุคโบราณ’ ที่เริ่มมีการก่อตัวของกาแล็กซีแล้ว ขณะที่มันยังมีอายุน้อยมากเพียง 2 เปอร์เซ็นต์ ของอายุปัจจุบัน หรือประมาณ 13,800 ล้านปี
ด้าน ดร.ฟรานเชสโก ดี’อูเจนิโอ (Dr.Francesco D’Eugenio) จากสถาบันจักรวาลวิทยาคาฟลิ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (Kavli Institute for Cosmology at the University of Cambridge) กล่าวในการแถลงการค้บพบ JADES-GS-z14-0 ว่า กาแล็กซีเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มกาแล็กซีที่เกิดขึ้นในช่วงครึ่งพันล้านปีแรกของประวัติศาสตร์จักรวาล ซึ่งทีมสำรวจสามารถตรวจสอบประชากรดาวและรูปแบบเฉพาะของธาตุเคมีภายในพวกมันได้
ความอัศจรรย์ที่สุดของกาแล็กซี JADES-GS-z14-0 ไม่ใช่ระยะทางที่ห่างไกลจากโลก แต่เป็นขนาดที่ใหญ่ยักษ์และความสว่างเจิดจ้ายิ่งกว่าที่ควรจะเป็น โดยข้อมูลจาก JWST พบว่า JADES-GS-z14-0 มีความกว้างกว่า 1,600 ปีแสง ซึ่งขนาดของมันบ่งชี้ว่า แสงสว่างเจิดจ้าที่เปล่งออกมาจากกาแล็กซีแห่งนี้ ไม่ได้เกิดจากการดูดกลืนก๊าซของหลุมดำมวลใหญ่ที่อยู่ใจกลางกาแล็กซี เหมือนกาแล็กซีอื่นๆ ส่วนใหญ่ที่ส่องสว่างเช่นนี้ แต่สำหรับ JADES-GS-z14-0 ‘น่าจะ’ มาจากการก่อกำเนิดของหมู่ดาวฤกษ์อายุน้อยในกาแล็กซีนั้น
สองนักดาราศาสตร์ผู้ปฏิบัติการประจำที่ JWST อย่าง ดร.สเตฟาโน คาร์นิอานี (Dr.Stefano Carniani) และ ดร.เควิน เฮนไลน์ (Dr.Kevin Hainline) อธิบายว่า แสงดาวที่สว่างและมีจำนวนมาก ทำให้เห็นว่ากาแล็กซีแห่งนี้ต้องมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายร้อยล้านเท่า และทำให้เกิดคำถามตามมาว่า ธรรมชาติสามารถสร้างกาแล็กซีที่ทั้งสว่างจ้า มีมวลมหาศาล และมีขนาดที่ใหญ่โตมหึมาเช่นนี้ ภายในเวลาไม่ถึง 300 ล้านปีได้อย่างไร?
โดยทั่วไป วัตถุอวกาศขนาดใหญ่อย่างดาวฤกษ์ยุคโบราณเหล่านี้ ‘อาจจะ’ มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายร้อยเท่า แต่มีองค์ประกอบหลักเป็นเพียงธาตุแค่ 2 ชนิด คือ ไฮโดรเจนและฮีเลียม นักดาราศาสตร์ในปัจจุบันจึงสันนิษฐานว่า ดาวฤกษ์เหล่านี้ ‘น่าจะ’ เผาไหม้เชื้อเพลิงของตัวเองจนหมดอย่างรวดเร็ว ทำให้มีแสงสว่างเจิดจ้าในระยะเวลาสั้นๆ
ส่วนที่มา คำว่า ‘JADES’ ในชื่อ JADES-GS-z14-0 มาจากอักษรย่อของโครงการสำรวจกาแล็กซีที่ยังไม่ถูกค้นพบในห้วงอวกาศลึกที่ไกลออกไปยิ่งกว่าเดิม หรือ JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) ที่มีภารกิจค้นหากาแล็กซีโบราณที่ดำรงอยู่ในช่วงไม่กี่ร้อยล้านปีแรกหลังเหตุการณ์บิ๊กแบง
ส่วน ‘z14’ มาจากคำว่า ‘เรดชิฟต์ 14’ (Redshift 14) ที่หมายถึง ปรากฏการณ์เลื่อนไปทางสีแดงของความยาวคลื่นแสง โดยมักจะเกิดขึ้นกับแสงที่เดินทางมาจากแหล่งกำเนิดห่างไกล จนความยาวคลื่นถูกยืดขยายออกให้ดูเป็นสีแดงมากขึ้นเรื่อยๆ ตามการขยายตัวของพื้นหลังเอกภพ
โดยนักดาราศาสตร์จะใช้ปรากฏการณ์ Redshift 14 เพื่อบ่งบอกระยะทางที่แสงเดินทางมาจากแหล่งกำเนิดจนถึงผู้สังเกตการณ์ได้อย่างแม่นยำ ด้วยหลักการที่ว่า ยิ่งวัตถุอวกาศที่สังเกตอยู่ห่างออกไปมากเท่าไหร่ คลื่นแสงของวัตถุอวกาศนั้นจะยิ่งถูกยืดขยายออกมากขึ้นเท่านั้น
จากหลักการนี้ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวิเคราะห์แสงจากกาแล็กซีอายุเก่าแก่ ที่อยู่ในช่วงความยาวคลื่นอัลตราไวโอเล็ต หรือช่วงที่ดวงตามนุษย์สามารถมองเห็นได้ กลายเป็นรังสีอินฟราเรดที่มีสีแดงไปในที่สุด ซึ่งกล้อง JWST ได้รับการออกแบบมาให้ไวต่อรังสีอินฟราเรดเป็นพิเศษ
ทั้งนี้ JWST เป็นโครงการความร่วมมือระหว่างสหรัฐอเมริกา สหภาพยุโรป และแคนาดา ที่มีมูลค่าสูงถึง 10,000 ล้านดอลลาร์ หรือประมาณ 366,445 ล้านบาท โดย JWST ถูกปล่อยขึ้นไปปฏิบัติภารกิจในอวกาศตั้งแต่ปี 2021 และมีหนึ่งในหน้าที่หลัก คือการค้นหาดาวฤกษ์ดวงแรกที่ให้แสงสว่างแก่จักรวาลที่เพิ่งถือกำเนิดขึ้นมา และไม่แน่ว่าในอนาคต มนุษยชาติอาจได้ค้นพบสิ่งใหม่ๆ ในอวกาศ และได้เรียนรู้เรื่องราวที่ยังถูกซุกซ่อนไว้ในห้วงอวกาศอันกว้างใหญ่ไพศาลแห่งนี้
อ้างอิง
- James Webb: Earliest and most distant galaxy ever observed https://shorturl.asia/X4Bd7
- New Record-Breaker: Earliest And Most Distant Galaxies Ever Found Spotted By JWST https://shorturl.asia/mC7xw
- James Webb Space Telescope https://shorturl.asia/efTUs
- Hubble Legacy Field มุมกว้างที่สุดของจักรวาลเท่าที่เคยถ่ายมา https://shorturl.asia/BEsrN