Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) của NASA và Mảng milimét/dưới milimét lớn Atacama (ALMA) đã hợp lực để mang đến một khám phá chấn động, làm thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về quá trình hình thành của các thiên hà sơ khai.
Một thiên hà xa xôi, được đặt biệt danh là “Nho Vũ Trụ” (Cosmic Grape), đã lộ diện với một cấu trúc kỳ lạ: một đĩa quay chứa ít nhất 15 cụm sao khổng lồ, được sắp xếp dày đặc giống như một chùm nho. Đây là một cấu trúc phức tạp hơn nhiều so với những gì các nhà thiên văn học từng nghĩ là có thể tồn tại trong vũ trụ non trẻ.
Thiên hà “Nho Vũ Trụ” được cho là đã hình thành chỉ 930 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn. Khám phá này đã được công bố trên tạp chí Nature Astronomy, dựa trên hơn 100 giờ quan sát tỉ mỉ của các nhà khoa học.
Bí mật được hé lộ nhờ thấu kính hấp dẫn
Để có thể quan sát một thiên hà ở khoảng cách xa như vậy, các nhà thiên văn học đã sử dụng một kỹ thuật độc đáo và hiệu quả có tên là thấu kính hấp dẫn. Kỹ thuật này sử dụng một thiên hà tiền cảnh, trong trường hợp này là vật thể RXCJ0600-2007, hoạt động như một “kính lúp” khổng lồ, phóng đại ánh sáng từ các vật thể nằm phía sau nó.
Tác giả chính của nghiên cứu, Seiji Fujimoto, chia sẻ trong một tuyên bố từ Đài quan sát McDonald thuộc Đại học Texas tại Austin (UT Austin): “Vật thể này được biết đến là một trong những thiên hà xa xôi có thấu kính hấp dẫn mạnh nhất từng được phát hiện”.
Ông cho biết thêm: “Nhờ khả năng phóng đại tự nhiên mạnh mẽ này, kết hợp với các quan sát từ một số kính viễn vọng tiên tiến nhất thế giới, chúng tôi đã có cơ hội duy nhất để nghiên cứu cấu trúc bên trong của một thiên hà xa xôi với độ nhạy và độ phân giải chưa từng có”.
Những hình ảnh trước đó từ Kính viễn vọng Không gian Hubble chỉ cho thấy “Nho Vũ Trụ” là một đĩa quay trơn tru, không có gì đặc biệt.
Tuy nhiên, với độ phân giải vượt trội của ALMA và JWST, các nhà nghiên cứu đã có được một góc nhìn chi tiết nhất từ trước đến nay, hé lộ những khối khí dày đặc khổng lồ, sẵn sàng để hình thành các ngôi sao và cấu trúc “chùm nho” độc đáo.
Viết lại lịch sử tiến hóa của thiên hà
Khám phá này có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với ngành thiên văn học. Đồng tác giả nghiên cứu, Mike Boylan-Kolchin, giáo sư thiên văn học tại UT Austin, cho biết: “Những quan sát của chúng tôi cho thấy ánh sáng sao trẻ của một số thiên hà sơ khai bị chi phối bởi một số cụm sao lớn, dày đặc và nhỏ gọn thay vì một sự phân bố đều đặn của các ngôi sao”.
Phát hiện này đã định hình lại hiểu biết của chúng ta về sự tiến hóa của thiên hà trong vũ trụ sơ khai. Nó cho thấy có một mối liên hệ trực tiếp và rõ ràng giữa các cấu trúc bên trong nhỏ bé như các cụm sao khổng lồ với sự quay tổng thể của thiên hà. Điều này gợi ý rằng nhiều thiên hà từng được quan sát và xem là “trơn tru” trước đây có thể đang ẩn chứa những cụm sao tương tự.
Với khả năng quan sát vượt trội của JWST và ALMA, các nhà khoa học đang dần vén màn những bí mật của vũ trụ sơ khai, mang đến một cái nhìn rõ nét hơn về quá trình hình thành của những thiên hà đầu tiên. “Nho Vũ Trụ” không chỉ là một thiên hà đẹp mắt mà còn là một minh chứng sống động cho thấy vũ trụ của chúng ta đã phát triển một cách phức tạp và ngoạn mục ngay từ những ngày đầu.
