Với việc sử dụng đài quan sát Chandra X-ray của NASA và nhiều kính thiên văn khác, các nhà thiên văn học đã xác nhận kỷ lục mới về cụm thiên hà xa nhất từng được ghi nhận. Cụm thiên hà này có lẽ đã được quan sát vào đúng thời điểm ngay sau khi nó ra đời, một giai đoạn ngắn rất quan trọng trong quá trình tiến hóa chưa từng được quan sát trước đây.
Cụm thiên hà được kí hiệu CL J1001+0220 (gọi tắt là CL J1001), nằm cách Trái Đất khoảng 11,1 tỷ năm ánh sáng. Khám phá này đẩy thời điểm hình thành các cụm thiên hà - cấu trúc lớn nhất tạo nên từ hấp dẫn trong vũ trụ - ngược lại 700 triệu năm.
"Cụm thiên hà này không đáng chú ý bởi khoảng cách của nó, mà nó còn đang trải qua giai đoạn tăng trưởng đáng kinh ngạc mà chúng ta chưa từng thấy ở bất cứ đâu khác," người đứng đầu nghiên cứu là Tao Wang ở Ủy ban năng lượng thay thế và năng lượng nguyên tử Pháp (CEA) cho biết.
Trung tâm của CL J1001 chứa 11 thiên hà lớn, 9 trong số đó đang trải qua giai đoạn tạo sao mạnh mẽ rất đáng chú ý. Đặc biệt, các sao được tạo thành trong lõi của cụm với tốc độ tương đương với hơn 3.000 Mặt Trời được tạo thành mỗi năm, một con số cao đáng kinh ngạc đối với một cụm thiên hà, trong đó có cả những cụm xa và trẻ gần bằng CL J1001.
Tia X phát xạ ra được ghi nhận bởi các đài quan sát Chandra của NASA và XMM-Newton của ESA đến từ một lượng lớn khí nóng, một trong những đặc điểm nổi bật của cụm thiên hà.
"Có vẻ như chúng tôi đã ghi hình được cụm thiên hà này ở một giai đoạn rất quan trọng ngay khi nó chuyển từ một tập hợp thiên hà rời rạc thành một cụm thiên hà trẻ những đã hình thành đầy đủ," đồng tác giả David Elbaz ở CEA nói.
Trước đây, chỉ có những tập hợp thiên hà rời rạc, được gọi là các tiền cụm, được quan sát ở khoảng cách lớn hơn CL J1001.
Kết quả này gợi ý rằng các thiên hà elip trong các cụm như CL J1001 có thể tạo sao trong những vụ bùng nổ ngắn hơn và dữ dội hơn so với các thiên hà elip không nằm trong cụm. Đồng thời, phát hiện này cũng gợi ý rằng nhiều vụ tạo sao trong các thiên hà này xảy ra sau khi thiên hà được kéo vào trong các cmj thay vì từ trước đó.
Qua so sánh kết quả thu được với các giả lập máy tính về sự tạo thành các cụm thiên hà mà các nhà khoa học tạo ra, nhóm nghiên cứu thấy rằng CL J1001 có một khối lượng sao lớn ngoài dự đoán so với tổng khối lượng của cụm. Điều này có thể cho thấy rằng việc tạo sao trong các cụm nhanh hơn so với các giả lập, hay những cụm như CL J1001 là quá hiếm để chúng có thể được tìm thấy trong các giả lập vũ trụ học ngày nay.
"Chúng tôi nghĩ chúng tôi đang học được nhiều điều về sự tạo thành của các cụm và các thiên hà trong nó qua việc nghiên cứu đối tượng này," đồng tác giả Alexis Finoguenov ở Đại học Helsinki, Phần Lan nói, "và chúng tối đang tìm kiếm cật lực các mẫu tiếp theo."
Kết quả này được dựa trên dữ liệu từ nhiều đài quan sát không gian cũng như mặt đất bao gồm Chandra, kính thiên văn không gian Hubble và kính thiên văn không gian Spitzer của NASA, đài quan sát XMM-Newton và đài quan sát không gian Herschel của ESA, Tổ hợp kính cực lớn Karrl G. Jansky của NSF, tổ hợp kính lớn milimet/hạ milimet Atacana (ALMA), Tổ hợp mở rộng bước sóng milimet phía Bắc của Viện thiên văn vô tuyến milimet (IRAM NOEMA), và Kính thiên văn cực lớn của ESO.
Bryan
Theo Space Daily
