คณะนักวิจัยจากนานาประเทศ รวมถึงประเทศไทย ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ศึกษากาแล็กซี MACS1149-JD1 หรือ JD1 พบว่ามีมวลค่อนข้างน้อย และอยู่ห่างจากโลกไปราว 13,300 ล้านปีแสง หรือเทียบเท่ากับ 4% ของอายุเอกภพในปัจจุบัน
การศึกษาหากาแล็กซียุคแรกของเอกภพเป็นหนึ่งในเป้าหมายสำคัญของกล้องเจมส์ เว็บบ์ ที่สำรวจจักรวาลในช่วงรังสีอินฟราเรด โดยมีการค้นพบกาแล็กซีที่อยู่ไกลกว่าขีดจำกัดของกล้องโทรทรรศน์แห่งอื่นอยู่บ่อยครั้ง พร้อมกับสามารถใช้อุปกรณ์สเปกโตกราฟ เพื่อศึกษาสเปกตรัมของดาราจักรเหล่านี้อย่างละเอียดได้
ในงานวิจัยนี้ที่นำโดย ดร.กุยโด โรเบิร์ตส์-บอร์ซานี จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซึ่งมี ดร.ณิชา ลีโทชวลิต นักวิจัยของสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (NARIT) เป็นส่วนหนึ่งของคณะนักดาราศาสตร์ ได้ศึกษาข้อมูลของกาแล็กซี JD1 ด้วยอุปกรณ์ NIRCam และ NIRSpec ของกล้องเจมส์ เว็บบ์ โดยสามารถยืนยันค่าการเลื่อนทางแดง หรือ Redshift ของกาแล็กซีอยู่ที่ z=9.793 เท่ากับระยะห่างจากโลกประมาณ 13,300 ล้านปีแสง หรือมีอยู่ตั้งแต่เอกภพมีอายุเพียง 480 ล้านปีเท่านั้น
ทั้งนี้ นี่คือครั้งแรกที่ระยะห่างของกาแล็กซี JD1 ได้รับการยืนยัน เนื่องจากเมื่อตอนที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลบันทึกภาพวัตถุดังกล่าวได้จากปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง หรือ Gravitational Lensing ตัวกล้องยังมีข้อจำกัดด้านอุปกรณ์ที่ทำให้ไม่สามารถวัดค่าการเลื่อนทางแดง เพื่อยืนยันระยะห่างจากโลกของดาราจักรแห่งนี้
นอกจากการยืนยันระยะห่าง คณะนักวิจัยยังพบว่ากาแล็กซี JD1 มีมวลน้อยกว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกถึง 2,000 เท่า เป็นดาราจักรยุคแรกของเอกภพที่มีมวลน้อยที่สุดเท่าที่ถูกค้นพบมา พร้อมกับพบกลุ่มก้อนดาวฤกษ์อายุน้อยอยู่ 3 กลุ่ม โดยไม่มีลักษณะเป็นจานแบนล้อมรอบแบบกาแล็กซีทางช้างเผือกในปัจจุบัน
ย้อนกลับไปในปี 2018 ทีมนักวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งได้ใช้กล้อง ALMA และ VLT บนภาคพื้นโลก ตรวจพบออกซิเจนในกาแล็กซี JD1 ได้เป็นครั้งแรก ก่อนนำไปสู่การศึกษาว่า ดาราจักรแห่งแรกของเอกภพอาจก่อตัวขึ้นมาตั้งแต่ช่วง 250 ล้านปีหลังการเกิดบิ๊กแบง ซึ่งเป็นเป้าหมายที่กล้องเจมส์ เว็บบ์ กำลังตามหาในปัจจุบัน
ข้อมูลจากการศึกษาในครั้งนี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจคุณลักษณะของกาแล็กซีในยุคแรกของเอกภพ โดยเฉพาะความสามารถในการศึกษารังสีอินฟราเรดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ที่เป็นอุปกรณ์สำคัญให้นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาและค้นพบดาราจักรในยุคแรกได้เพิ่มเติม
ภาพ: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Hashimoto et al.
อ้างอิง:
