JWST ยืนยันกาแล็กซี Leviathan ดาวกระจายกว้าง ท้าทายทฤษฎีกาแล็กซีฝุ่นมากในยุคแรกจักรวาล

ทีมวิจัยที่นำโดย William M. Baker จาก University of Copenhagen ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb (JWST) ยืนยันการมีอยู่ของกาแล็กซีฝุ่นมากขนาดใหญ่ชื่อ Leviathan ซึ่งเคยถูกพบตั้งแต่ปี 2012 กาแล็กซีนี้อยู่ในยุคที่เอกภพมีอายุราว 1,500 ล้านปี และมีดาวกระจายตัวกว้างกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดไว้ งานวิจัยนี้ถูกเผยแพร่บน arXiv เมื่อวันที่ 19 ต.ค.

เรื่องนี้น่าสนใจเพราะกาแล็กซีประเภทนี้ หรือที่เรียกว่า submillimeter galaxy ถูกมองว่าเป็นต้นกำเนิดของกาแล็กซีทรงรีขนาดกระชับในยุคปัจจุบัน ซึ่งปกติมีรัศมีครึ่งแสงเพียง 0.2-1 กิโลพาร์เซกเท่านั้น แต่ Leviathan กลับมีขนาดใหญ่กว่านั้นมาก คำถามคือมันจะวิวัฒนาการไปเป็นกาแล็กซีกระชับแบบนั้นได้จริงหรือไม่

ทีมวัดค่า redshift ของ Leviathan ได้ z = 4.0514 และคำนวณมวลดาวได้ราว 219,000 ล้านเท่าดวงอาทิตย์ ถือเป็นหนึ่งในกาแล็กซีที่มีมวลมากที่สุดที่ยืนยันได้ด้วยสเปกตรัมในช่วง redshift เกิน 4 นอกจากนี้ยังพบว่ากาแล็กซีนี้สร้างดาวใหม่ราว 410 เท่าดวงอาทิตย์ต่อปี

ด้านขนาด รัศมีครึ่งแสงของ Leviathan อยู่ที่ 4.3 กิโลพาร์เซก ส่วนรัศมีครึ่งมวลอยู่ที่ 3.1 กิโลพาร์เซก ขณะที่ฝุ่นมีขนาดกระชับกว่าเล็กน้อยคือ 2.2-2.5 กิโลพาร์เซก ทีมคำนวณว่าแม้ก๊าซทั้งหมดในกาแล็กซีจะเปลี่ยนเป็นดาวหมด ขนาดก็จะหดลงได้แค่ราว 2.8 กิโลพาร์เซกเท่านั้น ซึ่งยังไม่กระชับพอจะเทียบกับกาแล็กซีทรงรีกระชับที่พบในยุคหลัง

ทีมวิจัยสรุปว่าถ้า Leviathan ยังสร้างดาวในรูปแบบกระจายตัวแบบนี้ต่อไป มันไม่น่าจะพัฒนาเป็นกาแล็กซีทรงรีกระชับ แต่อาจกลายเป็นกาแล็กซีจานขยายที่หยุดสร้างดาวในที่สุด ซึ่งชี้ว่ากาแล็กซีฝุ่นมากในยุคแรกของเอกภพอาจมีเส้นทางวิวัฒนาการหลากหลายกว่าที่เคยคิด