Các nhà thiên văn học phát hiện ra thiên hà phong phú kim loại trong thời kỳ đầu của vũ trụ

 Tác giả: Trương Bỉnh Khai

[ChanhKien.org]

Gần đây, các nhà thiên văn học phát hiện ra trong vũ trụ tồn tại các thiên hà trẻ phong phú kim loại đã khiến cho các nhà khoa học sửng sốt.

Theo báo cáo của tờ báo truyền thông Cornell Chronicle của Đại học Cornell vào ngày 27/02, trong khi phân tích các hình ảnh thiên văn được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA), các nhà vật lý thiên văn tại trường đã phát hiện ra một thiên hà có độ tuổi chỉ mới 1,4 tỷ năm nhưng nó đã trưởng thành như Hệ Mặt Trời và có các nguyên tố kim loại phong phú khác nhau. Đây là một hiện tượng thiên văn mà các nhà khoa học không dự đoán ra được.

Tính tới nay, theo các nghiên cứu thiên văn học thì tuổi của vũ trụ là khoảng 13 tỷ năm. Còn Mặt Trời có 4 tỷ năm tuổi và có thể tính là một thiên thể tương đối trưởng thành, trong đó bao gồm lượng lớn nguyên tố kim loại. Đó là do trong quá trình hình thành Mặt Trời, một số thành phần nguyên tố kim loại được hình thành trong vũ trụ trong 8 tỷ năm ấy đã được thu thập vào.

Đối với thiên hà trẻ hơn Mặt trời 2,6 tỷ năm này, các nhà thiên văn học của Đại học Cornell cho biết: “Chúng tôi phát hiện thành phần hóa học của thiên hà này rất phong phú, đây là hiện tượng không ai dự đoán được. Hình ảnh từ Kính viễn vọng Không gian James Webb đã thay đổi nhận thức của chúng tôi về các thiên hà, và mở ra những hiểu biết mới về cách các ngôi sao và thiên hà hình thành trong thời kỳ đầu của vũ trụ.”

Trước đây, nhằm nghiên cứu thời kỳ đầu của vũ trụ, một số nhà thiên văn học đã sử dụng kính viễn vọng hồng ngoại để quan sát vị trí không gian của thiên hà 1,4 tỷ năm tuổi này, nhưng họ chỉ nhìn thấy một khối ánh sáng đỏ mang đặc điểm của “Vòng Einstein” (Einstein Ring) mà không thể phân chia các điểm cụ thể. Mùa thu năm ngoái tại Đại học Cornell, trong lúc phân tích các hình ảnh do Kính viễn vọng Không gian James Webb chụp thì họ đã rất ngạc nhiên khi tìm thấy một thiên hà với nhiều ngôi sao ẩn trong cụm ánh sáng, nhưng nó lại chỉ mới có 1,4 tỷ năm tuổi.

Hình ảnh Vòng Einstein (Einstein Ring) (Shutterstock)

Tờ báo Cornell Chronicle còn giải thích thêm rằng, ban đầu các nhà khoa học không thể tin rằng có thiên hà trẻ như vậy tồn tại trong một không gian được xác định là thời kỳ đầu của vũ trụ, vì vậy họ đã sử dụng hình ảnh quan sát được bởi kính thiên văn cỡ lớn ALMA (Atacama Large Millimeter-submillimeter Array, tạm dịch: Hệ thống đo đạc lớn phổ miilimet và ngắn hơn) được đặt tại hoang mạc Atacama ở Chile để tăng thêm bằng chứng thực nghiệm, kết quả xác định rằng chòm sao có tên SPT0418-47 chứa hai thiên hà. Các thiên hà ẩn giấu trong đó còn rất trẻ nhưng thành phần nguyên tố kim loại phong phú của chúng giống như những thiên hà đã trưởng thành, vượt ngoài sức tưởng tượng của chúng ta.

Các nhà khoa học tại Đại học Cornell còn tiến thêm một bước phỏng đoán rằng thiên hà này nằm trong một “quầng vật chất tối khổng lồ và xung quanh đó sẽ tồn tại các thiên hà chưa được biết đến”. Vật chất tối là một thành phần của vũ trụ mà hiện tại các nhà thiên văn học không thể quan trắc trực tiếp nhưng nó chiếm 95% thành phần của vũ trụ.

Các nhà khoa học nhấn mạnh rằng các thiên hà trẻ như thế này xuất hiện trong không gian tại thời kỳ đầu của vũ trụ là rất hiếm, khiến họ phải thừa nhận rằng sự tiến hóa ban đầu của vũ trụ không đơn giản như họ tưởng tượng trước đây, mức độ phức tạp của nó cần phải nghiên cứu thêm nữa mới có thể hiểu rõ hơn.

Nghiên cứu này được công bố vào ngày 17/02/2023 trên tạp chí “The Astrophysical Journal Letters”.

Dịch từ: https://www.zhengjian.org/node/282052