Tác giả: Lý Ngôn
[ChanhKien.org]
Một nhóm các nhà thiên văn học đã sàng lọc dữ liệu mà Kính viễn vọng Không gian James Webb thu thập được qua nhiều nhiệm vụ quan sát, sau đó tổng hợp thành một trong những kho dữ liệu mẫu về “chấm đỏ nhỏ” có quy mô lớn nhất từ trước đến nay. (Ảnh thuộc sở hữu cộng đồng)
Kể từ khi Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) chính thức đi vào hoạt động năm 2022, nó không chỉ mang đến cho nhân loại những hình ảnh về các tinh vân tráng lệ chưa từng thấy trước đây, mà còn gợi ra một ẩn số hoàn toàn mới khiến tập thể các nhà thiên văn học đều bối rối: trong hầu hết mọi bức ảnh vũ trụ không gian sâu mà Webb chụp được, đều rải rác những thiên thể dạng chấm màu đỏ cực kỳ nhỏ, tỏa sáng rực rỡ. Hiện tại, giới khoa học gọi chung chúng là “các chấm đỏ nhỏ” (LRDs).
Theo báo cáo của CNN ngày 17/3 vừa qua, mặc dù các nhà khoa học đã thăm dò được hàng nghìn thiên thể loại này, cũng đã có hàng trăm bài báo nghiên cứu liên quan, nhưng hiện tại vẫn chưa có kết luận về bản chất thực sự của chúng. Giáo sư vật lý thiên văn Jenny Greene của Đại học Princeton đã thẳng thắn chia sẻ: “Đây là lần đầu tiên trong sự nghiệp của mình, tôi nghiên cứu một vật thể mà hoàn toàn không thể lý giải được nguồn gốc diện mạo của nó”.
Nguồn gốc và cách đặt tên “chấm đỏ nhỏ”
“Chấm đỏ nhỏ” không phải là định nghĩa khoa học của chúng. Tên khoa học chính thức của các thiên thể này là “Nguồn phát xạ H-alpha vạch rộng” (broad-line H-alpha emitters), ý chỉ việc chúng thể hiện ra các vạch phát xạ nguyên tử hydro cực rộng trong quang phổ. Đầu năm 2024, nhà nghiên cứu Jorryt Matthee thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Áo đã tạo ra cách gọi trực quan hơn này để công chúng dễ hiểu.
Trước khi có kính viễn vọng Webb, kính viễn vọng Hubble tuy cũng có thể quan sát không gian vũ trụ xa xôi, nhưng độ phân giải và khả năng cảm biến hồng ngoại của nó không đủ để chụp được những thiên thể ẩn sâu trong vũ trụ, nơi ánh sáng rất yếu ớt. Nhờ gương chính rộng 6,5m và máy ảnh cận hồng ngoại (NIRCam) mạnh mẽ, kính viễn vọng Webb mới có thể làm lộ diện những “vị khách không mời mà đến” này trong vũ trụ.
Có hai lý do chính khiến các thiên thể này hiện lên màu đỏ:
Dịch chuyển đỏ (Redshift): Do chúng nằm ở vùng vũ trụ sơ khai cực kỳ xa xôi (thường là trong 1 tỷ năm đầu tiên sau Big Bang), cùng với việc vũ trụ đang không ngừng giãn nở, ánh sáng mà chúng phát ra bị kéo dài ra trong quá trình truyền đến Trái Đất, khiến bước sóng trở nên dài hơn, từ đó chuyển sang dải hồng ngoại (màu đỏ).
Đặc tính bản chất: Ban đầu, các nhà khoa học cho rằng chúng hiện sắc đỏ do bị bao quanh bởi lớp bụi vũ trụ dày đặc, nhưng các quan sát mới nhất cho thấy màu đỏ này có thể xuất phát từ lớp khí hydro cực kỳ đậm đặc xung quanh nguồn phát năng lượng trung tâm, những khí này hấp thụ ánh sáng ở các bước sóng nhất định.
Ba giả thuyết chính hiện nay
Hiện nay giới thiên văn học đang tranh luận kịch liệt xoay quanh thân phận của “chấm đỏ nhỏ”, chủ yếu tập trung vào ba khả năng sau:
1. Hố đen siêu khối lượng ở thời kỳ sơ khai
Đây là giả thuyết nhận được nhiều sự ủng hộ nhất hiện nay. Nhiều nhà thiên văn học cho rằng, LRDs là “mảnh ghép còn thiếu” ở trung tâm thiên hà — tức là giai đoạn tăng trưởng sơ khai của các hố đen siêu khối lượng. Nếu điều này được chứng thực, nó sẽ giải thích được tại sao những hố đen khổng lồ như ở trung tâm Dải Ngân hà lại có thể hình thành nhanh chóng đến vậy trong thời kỳ vũ trụ sơ khai.
2. “Ngôi sao lỗ đen” và “Vách đá”
Bà Anna de Graaff đến từ Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian thông qua dự án RUBIES đã phát hiện ra một mẫu vật đặc biệt có mật hiệu là “Vách đá” (The Cliff). Đặc điểm quang phổ của nó vừa không giống với các thiên hà thông thường, cũng không giống với hố đen bị bụi che khuất. De Graaff đã đưa ra khái niệm “ngôi sao hố đen”, tức là một lõi trung tâm cực kỳ sáng (hố đen) đang nung nóng và chiếu sáng lượng khí cực kỳ dày đặc xung quanh, khiến nó biểu hiện ra các đặc điểm giống như một ngôi sao.
3. Chuẩn hằng tinh
Đây là một mô hình đã được dự đoán về mặt lý thuyết từ năm 2006, nhưng phải đến bây giờ mới tìm thấy chứng cứ quan trắc nghi vấn. Giáo sư Mitch Begelman của Đại học Colorado cho rằng, các LRD có thể là những “chuẩn hằng tinh” (Quasi-stars) hình thành từ sự sụp đổ của các nguyên hằng tinh khổng lồ — một loại thiên thể kỳ lạ hoạt động không dựa vào phản ứng nhiệt hạt mà được duy trì năng lượng bởi lỗ đen ở lõi. Đây sẽ là lần đầu tiên nhân loại quan sát được loại vật thể hỗn hợp nằm ở ranh giới định nghĩa giữa ngôi sao và hố đen này.
Hiện tại, giới khoa học đang nỗ lực tìm kiếm các LRDs ở gần Trái Đất (cực kỳ hiếm thấy, xác suất chỉ khoảng 1/100.000 so với các thiên thể ở khoảng cách xa), với hy vọng thông qua các quan sát chi tiết hơn, họ sẽ giải mã triệt để được bí ẩn về thân phận của “chấm đỏ nhỏ”.
(Theo The Epoch Times)
Dịch từ: