ห่างออกไปเกือบ 12 พันล้านปีแสงมีกาแล็กซีแห่งหนึ่งที่ชื่อว่า GS-10578 ซึ่งมีชื่อเล่นว่า ‘กาแล็กซีของปาโบล’ มันมีขนาดใกล้เคียงกับทางช้างเผือก โดยเชื่อกันว่าก่อตัวขึ้นเมื่อจักรวาลมีอายุประมาณ 2 พันล้านปีเท่านั้น ด้วยอายุที่น้อยและขนาดที่ถือว่าใหญ่มากสำหรับกาแล็กซียุคแรก ๆ ทำให้นักดาราศาสตร์สนใจที่จะศึกษามัน
“จากการสังเกตก่อนหน้านี้ เรารู้ว่ากาแล็กซีนี้อยู่ในสถานะดับสนิทแล้ว คือไม่ได้ให้กำเนิดดาวฤกษ์จำนวนมาก เมื่อพิจารณาจากขนาดของมัน” ฟรานเชสโก ดีเอเจนิโอ (Francesco D’Eugenio) จากศูนย์วิจัยจักรวาลวิทยาคาวลี กล่าว “ซึ่งเราคาดว่าจะมีความเชื่อมโยงระหว่างหลุ่มดำและการสิ้นสุดของการก่อตัวของดาวฤกษ์”
อย่างไรก็ตามที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถศึกษารายละเอียดของมันได้เนื่องจากระยะทางที่ห่างไกล จึงทำให้แนวคิดที่ว่าหลุมดำมีส่วนที่ทำให้กาแล็กซีนี้ถึงจุดจบยังคงเป็นเรื่องที่พิสูจน์ไม่ได้ อีกทั้งยังไม่แน่ใจว่าสถานะ ‘ดับสนิท’ นี้เป็นเพียงสถานะชั่วคราวหรือถาวร
แต่ที่พวกเขารู้ก็คือ ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ในกาแล็กซีของปาโบลนั้นก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 12.5-11.5 พันล้านปีก่อน แต่ในปัจจุบันดูเหมือนว่าจะไม่มีการให้กำเนิดดวงดาวใหม่ ๆ แล้ว โดยกาแล็กซีจะถือว่า ‘ตาย’, ‘สงบนิ่ง’ หรือ ‘ดับสนิท’ แล้วนั้น นักวิทยาศาสตร์ระบุว่า พวกมันจะต้องไม่มีดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นมาใหม่
ปรากฏการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อองค์ประกอบพื้นฐานของดาวฤกษ์ ซึ่งก็คือกลุ่มก๊าซและฝุ่นหนาแน่นหมดลง ทำให้ไม่มี ‘วัตถุดิบ’ ในการสร้างดาวดวงใหม่ ผู้เชี่ยวชาญจึงสงสัยกันมานานแล้วว่า บางครั้งกาแล็กซีอาจ ‘ถูกฆ่า’ ก่อนเวลาอันควรเนื่องจากหลุมดำมวลยิ่งยวดได้ขับไล่ก๊าซและฝุ่นออกไป
“ในเอกภพยุคแรก ๆ กาแล็กซีส่วนใหญ่ได้สร้างดาวฤกษ์จำนวนมาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่ได้เห็นกาแล็กซีขนาดใหญ่ที่ตายแล้วในช่วงเวลาดังกล่าว” โรแบร์โต ไมโอลิโน (Roberto Maiolino) หนึ่งในทีมวิจัย กล่าว “หากมันมีเวลาเพียงพอที่จะขยายขนาดให้ใหญ่โตแบบนี้ ดังนั้นกระบวนการใด ๆ ก็ตามที่หยุดการก่อตัวของดวงดาวก็น่าจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว”
ด้วยเทคโนโลยีใหม่ ๆ อย่างกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ทีมวิจัยสามารถระบุหลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีได้เป็นครั้งแรก ข้อมูลของ เวบบ์ ชี้ให้เห็นว่า ‘ปีศาจ’ ตัวนี้กำลังผลักก๊าซจำนวนมหาศาลออกไปด้วยความสูงถึง 3.5 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือราว ๆ 1,000 กิโลเมตรต่อวินาที
ตัวเลขดังกล่าวสามารถสร้างความเร็วที่เพียงพอจะให้ก๊าซหลุดพ้นแรงดึงดูดของกาแล็กซี GS-10578 ได้ ซึ่งทำให้วัตถุดิบในการสร้างดวงดาวถูกปล่อยสู่อวกาศห้วงลึกอย่างไม่มีวันหวนกลับมาอีกตลอดกาล และนั่นทำให้กาแล็กซีแห่งนี้อดอาหารจนตายลง
“เราพบผู้กระทำผิดแล้ว” ดีเอเจนิโอ กล่าว “หลุมดำกำลังทำลายกาแล็กซีแห่งนี้และทำให้อยู่ในสภาวะหลับใหล โดยตัดแหล่งอาหารที่กาแล็กซีต้องการเพื่อก่อตัวเป็นดาวดวงใหม่ไป”
เช่นเดียวกับกาแล็กซีอื่น ๆ ที่มีหลุมดำมวลยิ่งยวดอยู่ ณ ใจกลาง กาแล็กซีของปาโบลเองก็มีกระแสก๊าซที่ไหลเข้าไปในหลุมดำ แต่สิ่งที่กล้องโทรทรรศน์ยุคก่อนเจมส์ เวบบ์ พลาดไปคือมวลกระแสก๊าซที่ถูกพัดออกไป ซึ่งเย็นกว่าและมีความหนาแน่นมากกว่า จึงปล่อยแสงออกมาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
สิ่งสำคัญก็คือกระแสที่ไหลออกไปนั้นมีจำนวนมากกว่ากระแสที่ไหลเข้า มันแสดงให้เห็นว่าหลุมดำมวลยิ่งยวดสามารถมีอิทธิพลต่อกระบวนการวิวัฒนาการของกาแล็กซีอย่างที่สุด การสังเกตการณ์ครั้งนี้ยืนยันได้ว่าหลุมดำสามารถดับกาแล็กซีของตัวมันเองได้
“เรารู้ว่าหลุมดำส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อกาแล็กซี และบางทีอาจเป็นเรื่องปกติที่หลุมดำจะหยุดการก่อตัวของดวงดาว แต่จนกระทั่งก่อนถึงยุคของเวบบ์ เราไม่สามารถยืนยันเรื่องนี้ได้โดยตรงเลย” ไมโอลิโน กล่าว “นี่เป็นอีกวิธีหนึ่งที่เวบบ์สร้างก้าวกระโดดครั้งใหญ่ ในแง่ของความสามารถในการศึกษาจักรวาลยุคแรกและวิวัฒนาการของมัน”
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา