นักดาราศาสตร์พบกาแล็กซี Misty Moons อายุไม่ถึง 500 ล้านปีหลังบิกแบง ผ่านเลนส์ความโน้มถ่วง

ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย Minami Nakane จากมหาวิทยาลัยโตเกียว เพิ่งเจอกาแล็กซีที่ตั้งชื่อเล่นว่า Misty Moons ซึ่งมีอยู่ตั้งแต่ตอนจักรวาลอายุไม่ถึง 500 ล้านปี หรือราว 370-410 ล้านปีหลังบิกแบงครับ อยู่ที่ redshift ประมาณ 11-12 งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal เมื่อ 19 ตุลาคม

ที่เจอได้เพราะอาศัยกระจุกกาแล็กซี MACS0257-2325 ที่อยู่ด้านหน้าทำหน้าที่เป็นเลนส์ความโน้มถ่วงธรรมชาติ ขยายและทำให้แสงของ Misty Moons สว่างขึ้นจนมองเห็นรายละเอียดภายในได้ ทีมใช้ภาพจาก JWST NIRCam 10 ฟิลเตอร์สี บวกภาพเก่าจาก Hubble อีก 3 ฟิลเตอร์ กาแล็กซีนี้ปรากฏเป็นสองก้อนเรียกว่า ID1 และ ID2

ทีมสร้างโมเดลเลนส์สองแบบเพื่อย้อนโครงสร้างจริงของกาแล็กซี พบว่าควรมีภาพซ้อนทั้งหมด 5 ภาพ โดยสองภาพที่สว่างสุดถูกขยายให้สว่างขึ้นราว 20-30 เท่าจากที่ควรจะเป็น ทีมยังพบภาพที่สามซึ่งเป็นไปได้อีกภาพหนึ่ง ส่วนอีกสองภาพที่เหลือจางเกินไปจนตรวจไม่เจอ

เมื่อลบผลของเลนส์ออก ทีมพบกระจุกดาวย่อย 4 กระจุกใน ID1 และ 3 กระจุกใน ID2 แต่ละกระจุกมีมวลราว 10 ล้านเท่าดวงอาทิตย์ เป็นดาวอายุน้อยราว 40-70 ล้านปีและมีฝุ่นน้อย ขนาดและมวลใกล้เคียงกระจุกดาวนิวเคลียสหรือกระจุกดาวมวลสูงที่เห็นในจักรวาลยุคใกล้ นักวิจัยมองว่าอาจเป็นต้นกำเนิดของกระจุกดาวทรงกลม (globular cluster) และกระจุกเหล่านี้รวมกันคิดเป็นอย่างน้อย 80% ของมวลดาวทั้งกาแล็กซี

สิ่งที่น่าสนใจคือ Misty Moons ก่อตัวดาวหนาแน่นกว่ากาแล็กซีแคระในจักรวาลยุคใกล้ถึง 100-10,000 เท่า ทีมวิจัยยังระบุด้วยว่ายังตัดความเป็นไปได้ไม่ได้ว่าแสงสว่างบางส่วนจากใจกลางกระจุกอาจมาจากหลุมดำมวลยิ่งยวดที่กำลังกินมวลสาร ไม่ใช่มาจากดาวทั้งหมด