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), cung cấp thông tin quý giá về sự tiến hóa của các thiên hà trong giai đoạn đầu của vũ trụ.
Có nhiều lý do dẫn đến việc các thiên hà ngừng hình thành sao mới, bao gồm sự hiện diện của các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của chúng. Những lỗ đen này 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 ảnh hưởng đến quá trình hình thành sao của một thiên hà bằng cách làm giảm hoặc làm nóng khí lạnh.
Một lý do khác khiến các thiên hà trở nên không hoạt động 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. Thiên hà sau đó trải qua một giai đoạn ‘yên tĩnh’ tạm thời. Theo nghiên cứu, giai đoạn này thường kéo dài khoảng 25 triệu năm, sau đó khí đã bị đẩy ra sẽ rơi trở lại và khí ấm sẽ làm mát lại, cho phép thiên hà bắt đầu hình thành sao mới.
Trước đây, chỉ có bốn thiên hà ngủ đông được phát hiện 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 kiểm tra ánh sáng của khoảng 1.600 thiên hà, tìm kiếm dấu hiệu của sao mới không hình thành. Họ tập trung vào các dấu hiệu rõ ràng của sao trung niên hoặc già trong ánh sáng của các thiên hà và 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.
Các phát hiện 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. 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, hy vọng sẽ giúp làm sáng tỏ các nhà máy sao đang ngủ này.
