Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một số lượng lớn thiên hà “ngủ đông” trong vũ trụ đầu tiên, những thiên hà này đã ngừng hình thành sao trong giai đoạn đầu của lịch sử vũ trụ. Phát hiện này, được thực hiện bằng dữ liệu từ Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST), mang lại cái nhìn sâu sắc về quá trình tiến hóa của các thiên hà và có thể giúp giải mã bí mật về cách các thiên hà hình thành và phát triển.
Có nhiều lý do dẫn đến việc các thiên hà ngừng hình thành sao mới. Một trong số đó là sự hiện diện của các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của chúng, phát ra bức xạ mạnh, làm nóng và làm giảm khí lạnh – thành phần quan trọng cho sự hình thành sao. Ngoài ra, các thiên hà lân cận lớn hơn cũng có thể làm giảm hoặc làm nóng khí lạnh, dẫn đến việc ngừng hình thành sao. Kết quả là, những thiên hà này có thể vẫn ở trạng thái ngủ đông vô thời hạn hoặc trở nên “bị triệt tiêu”. Một lý do khác là phản hồi sao, khi khí trong thiên hà được làm nóng và đẩy ra ngoài do các quá trình sao như siêu tân tinh, gió sao mạnh, hoặc áp lực liên quan đến ánh sáng sao.
Trong khi giai đoạn ngủ đông thường được quan sát thấy ở các thiên hà gần đó, các nhà thiên văn học chỉ tìm thấy một số ít thiên hà ngủ đông trong tỷ năm đầu tiên của vũ trụ. Tuy nhiên, sử dụng dữ liệu quang phổ nhạy của JWST, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã phát hiện ra 14 thiên hà ngủ đông có khối lượng trong phạm vi rộng ở vũ trụ đầu tiên. Phát hiện này cho thấy các thiên hà ngủ đông không bị giới hạn ở mức khối lượng thấp hoặc rất cao.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu thiên hà có sẵn công khai trong Lưu trữ DAWN JWST và kiểm tra ánh sáng của khoảng 1.600 thiên hà, tìm kiếm dấu hiệu của sao mới không hình thành. Họ cũng tập trung vào các dấu hiệu rõ ràng của sao trung niên hoặc già trong ánh sáng của các thiên hà. Nhóm đã tìm thấy 14 thiên hà, có khối lượng từ khoảng 40 triệu đến 30 tỷ khối lượng mặt trời, đã ngừng hình thành sao.
Chúng tôi hiện đã tìm thấy 14 nguồn hỗ trợ quá trình bùng nổ hình thành sao và sau đó là giai đoạn yên tĩnh, và chúng đã ngừng hình thành sao từ 10 đến 25 triệu năm trước khi chúng tôi quan sát chúng. Điều đó có nghĩa là 14 thiên hà này đã được tìm thấy để tuân theo hình thành sao theo kiểu ngừng-đi, thay vì liên tục hình thành sao, và chúng đã yên tĩnh trong ít nhất 10 đến 25 triệu năm.
Giai đoạn ngủ đông này cho thấy các thiên hà này có thể sẽ tiếp tục hình thành sao trong tương lai, nhưng vẫn còn sự không chắc chắn. Các nhà thiên văn học hy vọng các quan sát trong tương lai sẽ giúp làm sáng tỏ các nhà máy sao đang ngủ này. Một chương trình JWST sắp tới có tên là “Sleeping Beauties” sẽ dành riêng cho việc khám phá các thiên hà ngủ đông trong vũ trụ đầu tiên.
Vẫn còn nhiều điều chưa biết đối với chúng tôi, nhưng chúng tôi đã tiến một bước gần hơn đến việc giải mã quá trình này. Các phát hiện này đã được tải lên cơ sở dữ liệu bản thảo arXiv vào ngày 27 tháng 6 và chưa được đánh giá đồng nghiệp.
