Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một nhóm thiên hà “ngủ đông” đã ngừng hình thành sao trong giai đoạn đầu của vũ trụ, khoảng một tỷ năm sau Vụ nổ Big Bang. Phát hiện này, thu được từ dữ liệu của Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST), cung cấp những hiểu biết mới về tiến trình hình thành và tiến hóa của các thiên hà trong giai đoạn đầu của vũ trụ.
Có một số nguyên nhân dẫn đến việc các thiên hà ngừng hình thành sao mới. Một trong số đó có thể là sự hiện diện của các lỗ đen siêu lớn tại trung tâm của thiên hà, phát ra bức xạ mạnh làm nóng và giảm lượng khí lạnh – thành phần quan trọng cho quá trình 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. Hệ quả là, những thiên hà này có thể ở trạng thái “ngủ đông” trong thời gian dài hoặc bị triệt tiêu hoàn toàn.
Một nguyên nhân khác khiến các thiên hà trở nên không hoạt động là do phản hồi từ các quá trình sao. Khi khí trong thiên hà bị làm nóng và đẩy ra ngoài do các hiện tượng như siêu tân tinh, gió sao mạnh hoặc áp lực liên quan đến ánh sáng sao, thiên hà sẽ trải qua một giai đoạn “yên tĩnh” tạm thời. Theo Alba Covelo Paz, sinh viên tiến sĩ tại Đại học Geneva và tác giả chính của nghiên cứu, giai đoạn này thường kéo dài khoảng 25 triệu năm. Trong thời gian này, khí đã bị đẩy ra sẽ rơi trở lại, và khí ấm sẽ làm mát lại, cho phép thiên hà có thể bắt đầu hình thành sao mới.
Trước đây, các nhà thiên văn học chỉ phát hiện được bốn thiên hà “ngủ đông” trong tỷ năm đầu tiên của vũ trụ. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng dữ liệu quang phổ nhạy của JWST, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã phát hiện ra 14 thiên hà “ngủ đông” với khối lượng trong phạm vi rộng ở vũ trụ đầu tiên. Phát hiện này cho thấy rằng các thiên hà “ngủ đông” không chỉ giới hạn ở mức khối lượng thấp hoặc rất cao.
Các nhà nghiên cứu đã bất ngờ khi phát hiện ra các thiên hà “ngủ đông” trong vũ trụ đầu tiên, vì những thiên hà này còn trẻ và nên đang trong quá trình hình thành nhiều sao mới. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ của JWST, họ đã có thể xác định được các thiên hà này đã ngừng hình thành sao từ 10 đến 25 triệu năm trước khi được quan sát.
Trong tương lai, các nhà thiên văn học hy vọng sẽ có thể làm sáng tỏ thêm về các “nhà máy sao đang ngủ” này thông qua các quan sát tiếp theo. Một chương trình JWST sắp tới có tên là “Sleeping Beauties” sẽ tập trung vào việc khám phá các thiên hà “ngủ đông” trong vũ trụ đầu tiên, giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về quá trình hình thành sao liên tục.
Như Paz cho biết, vẫn còn nhiều điều chưa biết đối với các nhà nghiên cứu, nhưng với phát hiện này, họ đã tiến một bước gần hơn đến việc giải mã quá trình hình thành và tiến hóa của các thiên hà trong giai đoạn đầu của vũ trụ.