Một nhóm các nhà thiên văn học thuộc Đại học Yale và Đại học California-Santa Cruz đã tiến sâu hơn vào ranh giới của vũ trụ để nghiên cứu các thiên hà xa xôi tại thời điểm chỉ khoảng 5% so với độ tuổi hiện tại của vũ trụ.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một thiên hà sáng khác thường cách chúng ta khoảng 13 tỷ năm ánh sáng là EGS-zs8-1. Để xác định được khoảng cách này các nhà nghiên cứu đã sử dụng công cụ MOSFIRE của đài quan sát WM Keck tại Hawaii. Nó là thiên hà xa nhất đã được xác định cho tới nay.
Thiên hà EGS-zs8-1 ban đầu được xác định dựa trên màu sắc đặc biệt của nó từ hình ảnh được chụp bởi 2 kính thiên văn không gian là Hubble và Spitzer của NASA. Nó là một trong những vật thể sáng và lớn nhất trong vũ trụ sơ khai.
Tuổi và khoảng cách là những thông số đi liền với nhau trong mọi nghiên cứu về vũ trụ. Ánh sáng của Mặt Trời chỉ mất 8 phút để đến được Trái Đất và với các kính thiên văn tiên tiến thì chúng ta có thể thấy được những thiên hà ở thời điểm hàng tỷ năm về trước do chúng ở đủ xa để mất hàng tỷ năm ánh sáng của chúng mới tới được với chúng ta.
"Nó đã hình thành được hơn 15% so với khối lượng Milky Way của chúng ta hiện nay." Pascal Oesch, nhà thiên văn của Đại học Yale và tác giả chính của công bố trên Astrophysical Journal Letters vào ngày 5 tháng 5 cho biết "Nhưng nó chỉ mất 670 triệu năm để làm như vậy và vũ trụ vẫn còn rất trẻ". Phương pháp đo khoảng cách mới cho phép các nhà nghiên cứu biết được rằng EGS-zs8-1 hình thành sao nhanh, nhanh hơn thiên hà của chúng ta khoảng 80 lần.
Chỉ có một số ít các thiên hà hiện nay được đo khoảng cách một cách chính xác tại vũ trụ sơ khai này. "Cứ thêm một xác nhận là thêm một mảnh ghép cho câu đố về thế hệ những thiên hà đầu tiên hình thành trong giai đoạn vũ trụ sơ khai", Pieter van Dokkum, giáo sư thiên văn học của Sol Goldman Family và chủ tịch khoa Thiên văn học tại trường Yale, tác giả thứ hai của báo cáo, nói "Chỉ có kính thiên văn lớn nhất mới để mạnh để quan sát được những khoảng cách lớn như thế này."
MOSFIRE cho phép các nhà thiên văn có thể nghiên cứu một cách hiệu quả nhiều thiên hà cùng một lúc. Đo đạc các thiên hà ở khoảng cách lớn và tính chất của chúng sẽ là mục tiêu lớn của thiên văn học trong nhưng thập kỷ tiếp theo, các nhà nghiên cứu cho biết.
Quan sát mới xác định EGS-zs8-1 tại một thời điểm vũ trụ đã trải qua một sự thay đổi quan trọng. Hydro giữa các thiên hà đã bị chuyển hóa từ trung tính sang ion hóa. "Dường như các ngôi sao trẻ ở những thiên hà đầu như EGS-zs8-1 là những tác nhân chính trong quá trình biến đổi này, gọi là sự tái ion hóa", Rychard Bouwens tại đài quan sát Leiden cho biết.
Kết hợp những quan sát từ Keck Observatory, Hubble và Spitzer cũng đặt ra nhưng câu hỏi mới. Họ khẳng định rằng những thiên hà khổng lỗ đã tồn tại khi vũ trụ còn sơ khai nhưng họ cũng cho thấy rằng tính chất vật lý của chúng rất khác với những gì xung quanh ta vào thời điểm hiện tại. Các nhà thiên văn đã có những bằng chứng của những đặc trưng riêng về màu sắc của những thiên hà ban đầu. Từ hình ảnh của Spitzer, có thể thấy sự hình thành nhanh chóng của những ngôi sao trẻ mà chúng tương tác với khí nguyên thủy trong các thiên hà.
Khi kính thiên văn không gian James Webb (JWST) của NASA được đưa vào hoạt động thì các nhà nghiên cứu sẽ lưu ý đến việc tiếp tục những khám phá này.
"Những quan sát hiện tại của chúng tôi cho thấy việc đo khoảng cách chính xác tới các thiên hà xa xôi sẽ rất dễ dàng trong tương lai với JWST", Garth lllingworth đồng nghiên cứu đến từ Đại Học California-Santa Cruz cho biết. "Kết quả của đo đạc sắp tới của JWST sẽ cung cấp cho chúng ta một bức tranh hoàn chỉnh hơn về sự hình thành của các thiên hà vào thời kì sơ khai của vũ trụ."
Quốc Việt (VACA)
Theo Sciencedaily
