این کهکشان‌ها بسیار دورتر از ما قرار گرفته‌اند و ظاهرا 300میلیارد برابر در حجم بزرگتر از خورشید هستند. این بزرگی ، نظریه حال حاضر را که یک کهکشان برای تشکیل تعداد زیاد ستارگان باید حجمی 17برابر بزرگتر یعنی در حدود 5000میلیارد حجم خورشید را دارا باشد مورد چالش قرار داده است.
نتایج جدید این تحقیقات در مقاله‌ای با امضای الکساندر آمبلارد از دانشگاه آروین کالیفرنیا و همکارانش منتشر شده است. بیشتر حجم یک کهکشان از ماده سیاه تشکیل شده؛ ماده‌ای فرضی که هنوز چیزی در مورد آن آشکار نشده اما منجمین بر این باورند که برای تامین جاذبه مورد نیاز به منظور جلوگیری از جدا شدن و فروریختن کهکشان‌ها در هنگام چرخش، ماده سیاه یک نیاز اساسی به‌شمار می‌رود.
مدل‌های حال حاضر از تولد کهکشان‌ها با انباشتگی مقدار زیادی از ماده سیاه همراه است که جاذبه گرانشی آن باعث اعمال نیرو روی اتم‌ها می‌شود. اگر اتم‌ها به اندازه کافی انباشته شوند، انفجار ستاره‌ای پدید می‌آید که در آن ستارگان 100 تا 1000برابر سریع‌تر از چیزی که کهکشان ما در حال حاضر انجام می‌دهد، تشکیل می‌شوند.
آسانتا کوری، از دانشگاه آروین کالیفرنیا و نویسنده مشترک مقاله می‌گوید: هرشل در واقع به ما می‌گوید برخلاف آنچه قبلا می‌پنداشتیم ماده سیاه زیادی برای انفجار ستاره‌ای مورد نیاز نیست.
این کشف مفید با تحلیل عکس‌های مادون قرمز هرشل توسط ابزار SPIRE با طول موج 250، 300 و 500میکرونی به‌دست آمده که 1000برابر طولانی‌تر از طول موج‌هایی است که با چشم بشر قابل مشاهده است و کهکشان‌ها را در حالی که با انبوهی از غبار پوشیده هستند، نشان می‌دهد.
گوران پیل برت، دانشمند پروژه هرشل در ESA می‌گوید: با حساسیت بالایی که این کهکشان‌های جوان و غرق در غبار نسبت به نور مادون قرمز ایجاد می‌کنند، هرشل این امکان را به ما می‌دهد تا به‌خوبی به جهان بنگریم و درک بهتری از تشکیل کهکشان و گسترش آنها به‌دست آوریم. کهکشان‌های بسیاری در تصاویر گرفته شده توسط هرشل قابل مشاهده است که با هم‌پوشانی یکدیگر انعکاسی از غبار مادون قرمز ایجاد می‌کنند که به زمینه یا دورنمای مادون قرمز کیهانی معروف است در نتیجه غبار دارای الگویی متمایز از نور و تکه‌های ماده سیاه است.
تحلیل روشنایی تکه‌های ماده سیاه توسط تصاویر به‌دست آمده با SPRIE، نشان‌دهنده این مطلب است که میزان تشکیل ستارگان در کهکشان‌های بسیار دور و حساس به مادون قرمز در حدود 3 تا 5برابر بیشتر از طول موج‌های مادون قرمز و قابل رویت کهکشان‌های مشابه و جوانی است که قبل‌تر توسط تلسکوپ فضایی هابل و دیگر تلسکوپ‌ها مشاهده شده‌اند.
بررسی‌ها و شبیه‌سازی‌‌های بیشتر نشان داده‌اند که این حجم کوچک برای کهکشان‌ها عنصر حیاتی به منظور تشکیل ستارگان به‌شمار می‌آید در حالی که کهکشان‌های کم‌حجم‌تر قبل از نابودی به زحمت توانایی تشکیل نخستین نسل از ستارگان را دارا هستند. دیگر کهکشان‌ها هم شامل نمونه‌های حجیم‌تری می‌شود که به علت روند کند کاهش دمای گازهایشان آنچنان پایدار نیستند.
اما مشخص شدن مقدار حجم دقیق از چندین میلیارد ستاره به این معناست که کهکشان‌ها به‌طور حیرت‌انگیزی قادر به تشکیل ستارگان هستند در نتیجه از سرعت رشد بالایی برخوردار هستند. دکتر کوری اضافه می‌کند: این نخستین مشاهده مستقیم از حجمی بی‌نظیر به‌شمار می‌رود که منجر به شعله‌ور ساختن انفجارات ستاره‌ای می‌شود.در حال حاضر مدل‌های شکل‌گیری کهکشانی قادر به توضیح نتایج جدید است و اخترشناسان را قادر می‌سازد تا گامی دیگر در جهت درک پیدایش کهکشان‌ها بردارند.
ساینس دیلی
