Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một số lượng lớn các thiên hà “ngủ đông” trong vũ trụ đầu tiên, những thiên hà này đã ngừng hình thành sao mới trong khoảng một tỷ năm đầu tiên sau Vụ nổ Big Bang. Phát hiện này, được thực hiện bằng dữ liệu từ Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST), cung cấp một cái nhìn sâu sắc về giai đoạn đầu của cuộc sống các thiên hà và có thể giúp làm rõ cách thức tiến hóa của các thiên hà.
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. 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 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 trong một thời gian dài hoặc trở nên “bị triệt tiêu”. 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.
Các nhà thiên văn học đã quan sát thấy giai đoạn “yên tĩnh” tạm thời này ở các thiên hà gần đó, nhưng chỉ tìm thấy bốn 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 không ngờ rằng họ sẽ thấy các thiên hà ngủ đông trong vũ trụ đầu tiên, vì những thiên hà này còn trẻ và nên đang hình thành nhiều sao mới. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ của JWST, họ đã phát hiện ra các thiên hà ngủ đông này đã ngừng hình thành sao từ 10 đến 25 triệu năm trước khi chúng được quan sát.
Các nhà thiên văn học hy vọng rằng 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. Chương trình này sẽ cho phép các nhà thiên văn học ước tính thời gian một thiên hà ở trạng thái yên tĩnh và giúp họ hiểu rõ hơn về quá trình hình thành sao liên tục.
Vẫn còn nhiều điều chưa biết đối với các nhà thiên văn học, nhưng với phát hiện này, họ đã tiến một bước gần hơn đến việc giải mã quá trình hình thành sao trong các thiên hà đầu tiên của vũ trụ.