ภาพถ่ายห้วงอวกาศลึกจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope หรือ JWST) ได้เผยให้เห็นวัตถุปริศนาจำนวนมาก มีลักษณะเป็น “จุดแดงเล็กๆ” กระจายตัวอยู่ในจักรวาลยุคแรกเริ่ม จุดเหล่านี้ได้จุดประกายความสนใจและข้อถกเถียงในวงการดาราศาสตร์อย่างกว้างขวางว่า แท้จริงแล้วมันคืออะไรกันแน่ และล่าสุด หนึ่งในทฤษฎีที่น่าทึ่งที่สุดได้ชี้ว่า จุดแดงเหล่านี้อาจเป็นเมล็ดพันธุ์ของหลุมดำมวลยิ่งยวด (Supermassive Black Hole Seeds) ที่นักวิทยาศาสตร์เฝ้าตามหามานาน
นับตั้งแต่เริ่มปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ขององค์การนาซา และองค์การอวกาศยุโรป ได้ค้นพบวัตถุสีแดงจางๆ ขนาดเล็กเหล่านี้ในภาพถ่ายอวกาศห้วงลึก ซึ่งเป็นช่วงเวลาเพียงไม่กี่ร้อยล้านปีหลังเกิดบิกแบง (Big Bang) ในตอนแรก นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าพวกมันคือกาแล็กซีในยุคแรกเริ่ม แต่ความสว่างและจำนวนที่มากกว่าที่คาดการณ์ไว้ได้ท้าทายแบบจำลองการก่อตัวของกาแล็กซีที่มีอยู่ในปัจจุบัน
ทฤษฎีแรกที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางระบุว่า “จุดแดงเล็กๆ” เหล่านี้คือใจกลางของกาแล็กซีที่ยังเยาว์วัย ซึ่งมีนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ (Active Galactic Nucleus หรือ AGN) ซ่อนอยู่ภายใน AGN คือบริเวณใจกลางของกาแล็กซีที่มีหลุมดำมวลยิ่งยวดกำลังดูดกลืนมวลสารมหาศาลรอบตัวอย่างหิวกระหาย ทำให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานอย่างรุนแรงจนสว่างไสวกว่าดาวฤกษ์ทั้งหมดในกาแล็กซีรวมกัน
สีแดงของวัตถุเหล่านี้ถูกอธิบายว่าเกิดจากฝุ่นและแก๊สหนาทึบที่ห่อหุ้มรอบ AGN ซึ่งจะดูดกลืนแสงในช่วงคลื่นสั้น (สีน้ำเงิน) และปล่อยให้แสงในช่วงคลื่นยาว (สีแดง) ทะลุออกมาได้ อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้ยังมีจุดที่น่าสงสัย เนื่องจากข้อมูลที่ได้จากกล้องเจมส์ เว็บบ์ ไม่พบการปลดปล่อยรังสีเอกซ์ (X-ray) ซึ่งเป็นลักษณะเด่นของ AGN ทั่วไป
สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่านั้นคือ หลุมดำที่อยู่ในจุดแดงเล็กๆ เหล่านี้ดูเหมือนจะมีมวลมหาศาลเกินไป เมื่อเทียบกับกาแล็กซีที่เป็นเจ้าบ้าน ซึ่งขัดแย้งกับความเข้าใจเดิมที่ว่าหลุมดำและกาแล็กซีควรจะเติบโตไปพร้อมๆ กัน
ล่าสุดเมื่อไม่นานมานี้ ทีมนักวิจัยได้เสนอแนวคิดใหม่ที่อาจปฏิวัติความเข้าใจของเราไปอย่างสิ้นเชิง โดยระบุว่า “จุดแดงเล็กๆ” อาจไม่ใช่กาแล็กซีเลย แต่เป็นวัตถุตามทฤษฎีที่ยังไม่เคยมีการค้นพบมาก่อนที่เรียกว่า #ดาวฤกษ์มวลยิ่งยวด (Supermassive Stars หรือ SMS)
ตามทฤษฎีนี้ “ดาวฤกษ์มวลยิ่งยวด” คือดาวฤกษ์ขนาดมหึมาที่มีมวลได้ถึงหลายแสนเท่าของดวงอาทิตย์ และสามารถก่อตัวขึ้นได้ในสภาวะพิเศษของจักรวาลยุคแรกเท่านั้น ดาวฤกษ์เหล่านี้มีช่วงชีวิตที่สั้นมาก ก่อนจะจบชีวิตลงด้วยการยุบตัวโดยตรงกลายเป็นหลุมดำขนาดใหญ่ ซึ่งทำหน้าที่เป็น “เมล็ดพันธุ์” (seed) ให้กับหลุมดำมวลยิ่งยวดที่เราพบเห็นในใจกลางกาแล็กซีต่างๆ ในปัจจุบัน
หากทฤษฎีนี้ถูกต้อง “จุดแดงเล็กๆ” ที่กล้องเจมส์ เว็บบ์ ตรวจจับได้ก็คือแสงสว่างในช่วงสุดท้ายของชีวิตดาวฤกษ์มวลยิ่งยวด ก่อนที่มันจะยุบตัวลงกลายเป็นหลุมดำ ซึ่งจะเป็นการไขปริศนาสำคัญที่ว่าหลุมดำมวลยิ่งยวดสามารถก่อตัวขึ้นมาอย่างรวดเร็วได้อย่างไรในจักรวาลที่ยังมีอายุน้อย
การค้นพบ “จุดแดงเล็กๆ” โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ได้เปิดหน้าต่างบานใหม่สู่การศึกษาจักรวาลยุคแรกเริ่ม แม้ว่าวันนี้นักดาราศาสตร์จะยังคงถกเถียงกันถึงธรรมชาติที่แท้จริงของมัน แต่ไม่ว่าคำตอบสุดท้ายจะเป็นเช่นไร การค้นพบครั้งนี้ก็ได้ผลักดันให้เราต้องกลับมาทบทวนความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดในเอกภพอย่างหลุมดำและกาแล็กซีอีกครั้งหนึ่งอย่างแน่นอน
ข้อมูลอ้างอิง: Universe Today
- Are the JWST’s Little Red Dots Actually Supermassive Black Hole Seeds?
