Khám phá biên giới cuối cùng của vũ trụ

Ảnh chụp hai trong số những thiên hà xa nhất (đánh số 1 và 2 trên ảnh) từng được con người biết đến

NASA, ESA, CSA

Một góc ngách của vũ trụ chứa đầy những thiên hà sơ khai vừa lộ diện, nhờ vào kính viễn vọng James Webb. Đây là những thiên hà đầu tiên của vũ trụ, hình thành sau sự kiện Big Bang, và có bề ngoài khác hoàn toàn so với những thiên hà mà chúng ta quan sát được sau này.

Vén màn bí mật quá khứ cổ xưa

Chỉ vài ngày sau khi chính thức khởi động sứ mệnh khám phá vũ trụ, kính James Webb đã đưa các nhà thiên văn học quay ngược thời gian về đến thời điểm tồn tại của các thiên hà đầu tiên, vốn trước đây vẫn nằm khuất tầm quan sát của nhân loại.

“Mọi thứ đều mới mẻ. Kính James Webb đang mở ra trước mắt chúng tôi một vũ trụ vô cùng đặc sắc và dồi dào nằm ngoài sức tưởng tượng lâu nay”, theo Space.com dẫn lời nhà điều tra trưởng chương trình James Webb, giáo sư Tommaso Treu của Đại học California ở Los Angeles (Mỹ).

NASA công bố hình ảnh thẳm sâu nhất từng ghi nhận được của vũ trụ do kính viễn vọng James Webb chụp

Vị giáo sư phải thừa nhận rằng, một lần nữa, vũ trụ đã gây ngạc nhiên cho tất cả mọi người. “Những thiên hà đời đầu hết sức khác biệt theo nhiều khía cạnh khác nhau”, ông cho biết. Và dựa trên những dữ liệu của James Webb, các nhà thiên văn học thế giới đã công bố những báo cáo ấn tượng.

Bộ đôi thiên hà đặc biệt

Chuyên san Astrophysical Journal Letters vừa đăng tải hai báo cáo nghiên cứu của Viện Vật lý Thiên thể Quốc gia ở Rome (Ý) và Trung tâm Harvard-Smithsonian về Vật lý Thiên thể và Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) của Mỹ.

Đây là hai báo cáo trình bày phát hiện hai thiên hà đặc biệt nổi bật, mà theo tính toán tồn tại cách sự kiện Big Bang lần lượt 350 (tên GLASS-z12) và 450 triệu năm. Các nhà thiên văn học bất ngờ vì độ sáng quá mức tỏa ra từ hai thiên hà trẻ này.

Thông qua kính James Webb, họ phát hiện bộ đôi thiên hà sản xuất sao với tốc độ nhanh đến chóng mặt. Bên cạnh đó, bề ngoài của chúng dường như bị nén lại dưới dạng hình cầu hoặc hình đĩa, với kích thước nhỏ hơn nhiều lần so với Dải Ngân hà.

Chân dung thiên hà cổ nhất tính đến thời điểm hiện tại GLASS-z12

NASA, ESA, CSA

GLASS-z12 cũng là thiên hà cổ xưa nhất từng được phát hiện từ trước đến nay. Thiên hà giữ kỷ lục trước đó là GN-z11, cách sự kiện Big Bang khoảng 400 triệu năm và được tìm thấy vào năm 2016 nhờ vào kính Hubble và Đài thiên văn Keck ở Hawaii.

Bà Paola Santini, một trong các tác giả của báo cáo của đội ngũ Viện Vật lý Thiên thể Quốc gia Ý ở Rome, cho hay kết quả thu được từ những quan sát mới đã mở ra một chương hoàn toàn khác biệt cho ngành thiên văn học. “Giống như trường hợp khai quật trong lĩnh vực khảo cổ, và bất ngờ bạn tìm được một thành phố mất tích. Thật sự vô cùng đáng kinh ngạc”, bà Santini giải thích.

Sự chấm dứt nhanh chóng của kỷ nguyên bóng tối

Các quan sát từ kính James Webb cho phép giới thiên văn học rút ra kết luận bất ngờ: những thiên hà đầu tiên có lẽ bắt đầu tượng hình chỉ khoảng 100 triệu năm sau sự kiện Big Bang. “Không ai có thể ngờ rằng kỷ nguyên của bóng tối (giai đoạn sau vụ nổ Big Bang đến khi có ánh sáng đầu tiên) kết thúc sớm đến thế”, giáo sư Garth Illingworth của Đại học California ở Santa Cruz (Mỹ) cho biết.

“Khi ấy, vũ trụ sơ khai mà chúng tôi vừa phát hiện chỉ bằng 1/100 độ tuổi hiện tại”, vị giáo sư nói. Hiện vũ trụ khoảng 13,8 tỉ năm tuổi.

Những quan sát bằng kính quang phổ kế tiếp dự kiến có thể cho phép xác nhận khoảng cách của những thiên hà này, cũng như hứa hẹn tiết lộ tốc độ hình thành sao và mật độ của những thành phần tạo nên các ngôi sao đời đầu của vũ trụ.

Artemis - sứ mệnh mặt trăng mới của NASA vì sao quan trọng?