จุดแดงเล็กอาจเป็นวัตถุต้นกำเนิดของกระจุกดาวทรงกลม

เมื่อหลายร้อยล้านปีก่อน เป็นยุคที่ไดโนเสาร์ครองโลก แต่เมื่อถึงราว 66 ล้านปีก่อน จู่ ๆ ก็มีเหตุให้ไดโนเสาร์หายไปจากโลก อย่างไรก็ตาม นักบรรพชีวินวิทยาเชื่อว่าไดโนเสาร์ไม่ได้หายไปทั้งหมด บางส่วนที่เคยมีได้วิวัฒน์ไปเป็นสัตว์อีกประเภทหนึ่งที่ปัจจุบันเราคุ้นเคยกันดี ซึ่งก็คือ นก

เหตุการณ์ทำนองเดียวกันอาจเกิดขึ้นในทางดาราศาสตร์ได้เช่นกัน

ในปี 2565 กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เว็บบ์ค้นพบวัตถุลึกลับชนิดหนึ่ง เรียกว่า จุดแดงเล็ก (Little Red Dot) เจมส์เว็บบ์พบจุดแดงเล็กหลายดวง ส่วนใหญ่พบในช่วงเวลาที่เอกภพยังมีอายุน้อยกว่า 600 ล้านปี และไม่พบในช่วงที่เอกภพมีอายุเกิน 2,000 ล้านปีเลย

จนถึงปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ยังไม่รู้ว่าวัตถุสิ่งนี้คืออะไรกันแน่ มีการเสนอทฤษฎีมากมายเพื่ออธิบายสิ่งนี้ เช่นเป็นดาวหลุมดำ ซึ่งเป็นหลุมดำที่ถูกห่อหุ้มด้วยชั้นฝุ่นและแก๊สหนาแน่น


นักดาราศาสตร์คณะหนึ่ง นำโดย จอห์น ชิสฮอล์ม จากมหาวิทยาลัยเท็กซัสออสติน เสนอว่า จุดแดงเล็กคือบรรพบุรุษของกระจุกดาวทรงกลม

กระจุกดาวทรงกลม เป็นวัตถุท้องฟ้าที่มีลักษณะเป็นปุยมัวทรงกลม ประกอบด้วยดาวฤกษ์อายุมากนับล้านดวงเกาะกลุ่มกันเป็นกระจุกอย่างหนาแน่น มักพบตามดาราจักรขนาดใหญ่ ดาราจักรทางช้างเผือกที่เราอยู่มีกระจุกดาวทรงกลมประมาณ 150 กระจุก

กระจุกดาวทรงกลมทั้งหมดที่เราพบเห็นล้วนแต่อายุมาก ผ่านวิวัฒนาการมาแล้วหลายพันล้านปี ดาวมวลสูงในกระจุกดาวนี้หายไปหมดแล้ว แก๊สระหว่างดาวก็แทบไม่เหลือ ดาวฤกษ์ทั้งหมดในกระจุกดาวทรงกลมเกิดขึ้นพร้อมกันเมื่อนานมาแล้ว และเกิดขึ้นในช่วงที่วัตถุดิบในการสร้างดาวมีเพียงไฮโดรเจน ฮีเลียม และธาตุที่หนักกว่าในปริมาณน้อยมาก อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์พบว่าดาวฤกษ์ในกระจุกดาวทรงกลมมีฮีเลียมและโลหะอย่างไนโตรเจน โซเดียม และอะลูมินัมในปริมาณสูงอย่างน่าประหลาด (ในทางดาราศาสตร์ คำว่าโลหะหมายถึงธาตุที่หนักกว่าฮีเลียม) แต่ธาตุที่น่ามีในปริมาณสูงอย่างคาร์บอน ออกซิเจน และแมกนีเซียมกลับพบน้อยมาก

สัดส่วนธาตุเช่นนี้เกิดจากนิวเคลียร์ฟิวชันที่อุณหภูมิสูงมาก สูงกว่าระดับที่จะเกิดขึ้นในดาวฤกษ์ทั่วไปมาก แสดงว่ากระจุกดาวทรงกลมต้องมีต้นกำเนิดมาจากสภาพแวดล้อมที่มีดาวฤกษ์มวลสูงมาก



ดาวฤกษ์มวลสูงมากในที่นี้ มีมวลสูงยิ่งกว่าดาวฤกษ์มวลสูงทั่วไปมาก จนเรียกว่าดาวฤกษ์มวลสูงธรรมดาไม่ได้ ต้องเรียกว่า ดาวมวลยวดยิ่ง (supermassive star) แต่ละดวงอาจมีมวลมากถึง 1,000 ถึง 10,000 มวลสุริยะ นักดาราศาสตร์คาดว่าดาวฤกษ์มวลยวดยิ่งเกิดขึ้นได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นของดาวสูงมากอย่างกระจุกดาวทรงกลม เพราะสภาพแวดล้อมเช่นนี้จะเกิดการชนกันเองของดาวฤกษ์บ่อยครั้ง การชนแต่ละครั้งก็จะสะสมพอกพูนมวลให้มากขึ้นเรื่อย ๆ

ดาวมวลยวดยิ่งมีอายุสั้นมาก อาจอยู่ได้เพียงหนึ่งล้านปี แต่ภายในช่วงเวลาแสนสั้นนี้ก็ถือว่ามากพอที่จะสร้างธาตุต่าง ๆ ตามที่นักดาราศาสตร์พบในกระจุกดาวทรงกลม

เมื่อดาวมวลยวดยิ่งสิ้นอายุขัยก็จะระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา ส่งธาตุที่สร้างขึ้นมาออกสู่ภายนอกให้กลายเป็นวัตถุดิบสำหรับให้ดาวรุ่นต่อไปใช้ในการก่อร่างสร้างตัว ซึ่งก็คือดาวที่อยู่ในกระจุกดาวทรงกลมตามที่เราเห็นในปัจจุบันนั่นเอง

ดาวฤกษ์มวลยวดยิ่งที่ชิสฮอล์มกล่าวถึงนี้ ก็คือจุดสีแดงเล็กนั่นเอง หลังจากส่องสว่างเป็นเวลาสั้น ๆ ก็ระเบิดดับสลายไป สิ่งที่เหลือไว้คือกระจุกดาวทรงกลมที่ยืนยงคงอยู่ต่อมาได้อีกหลายพันล้านปี



องค์ประกอบเคมีของดาวไม่ใช่เพียงหลักฐานเดียวที่เชื่อมโยงกระจุกดาวทรงกลมกับจุดแดงเล็ก ตำแหน่งที่ตั้งและการกระจายตัวของจุดแดงเล็กก็ตรงกับตำแหน่งของกระจุกดาวทรงกลมในปัจจุบัน แบบจำลองที่สร้างขึ้นก็พบว่ามวลของจุดแดงเล็กก็ยังใกล้เคียงกับมวลของกระจุกดาวทรงกลมในปัจจุบัน

นอกจากนี้ การที่จุดแดงเล็กส่วนใหญ่พบในช่วงประมาณ 600 ล้านปีหลังบิกแบง ก็ตรงกับช่วงเวลาที่นักดาราศาสตร์คาดว่าเป็นช่วงที่กระจุกดาวทรงกลมเริ่มก่อร่างสร้างตัวขึ้นอีกด้วย