Kính thiên văn không gian James Webb (JWST) đã phát hiện ra hai thiên hà sớm nhất và xa nhất trong vũ trụ, tồn tại ở thời điểm chỉ 300 triệu năm sau Big Bang. Việc phát hiện các thiên hà còn sớm hơn thế có khả năng sẽ tiếp tục xảy ra.
Theo nghiên cứu mới, các nhà thiên văn học sử dụng chiếc kính thiên văn hồng ngoại mạnh mẽ này đã phát hiện ra những gì dường như là hai thiên hà sớm nhất và xa nhất trong vũ trụ, tồn tại chỉ 300 triệu năm sau Big Bang.
Cặp thiên hà cổ xưa này đã phá kỷ lục được thiết lập bởi một cặp thiên hà khác được phát hiện bởi JWST vào năm ngoái, có niên đại khoảng 330 triệu năm sau khi vũ trụ ra đời, nhờ đó đẩy hiểu biết của chúng ta tiến xa hơn về buổi bình minh vũ trụ.
Ngoài việc cực kỳ cổ xưa, các thiên hà mới được phát hiện - được đặt tên là JADES-GS-z14-0 và JADES-GS-z14-1 - cũng có kích thước lớn bất thường đối với một thời kỳ sớm như vậy trong lịch sử vũ trụ, theo bài báo về phát hiện được công bố ngày 28 tháng 5 trên máy chủ đợi in arXiv. Phát hiện này góp thêm vào số bằng chứng ngày càng nhiều rằng các thiên hà đầu tiên trong vũ trụ đã phát triển nhanh hơn nhiều so với các lý thuyết đi đầu trong vũ trụ học từng dự đoán.
"Thật đáng kinh ngạc khi Vũ trụ có thể tạo ra một thiên hà như vậy chỉ trong 300 triệu năm," tác giả chính của nghiên cứu, Stefano Carniani, phó giáo sư tại Đại học Sư phạm Pisa (Ý), cho biết trong một tuyên bố.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện cặp thiên hà cổ này trong một khu vực không gian được gọi là Trường quan sát cực sâu của Hubble. Các quan sát trước đó của khu vực này với kính thiên văn không gian Hubble đã cho thấy những thiên hà từ 800 triệu năm đầu tiên của vũ trụ - nhưng ánh sáng từ các thiên hà còn sớm hơn, đã dịch chuyển sang bước sóng hồng ngoại khi di chuyển qua vũ trụ đang giãn nở, cần các thiết bị hồng ngoại mạnh mẽ của JWST để phát hiện. Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra khu vực này trong năm ngày liên tục sử dụng Camera cận hồng ngoại (NIRCam) của JWST để thu được kết quả này.
Theo các nhà nghiên cứu, kích thước và độ sáng ấn tượng của JADES-GS-z14-0 (thiên hà lớn hơn trong số hai đối tượng mới được phát hiện) có khả năng tới từ các ngôi sao trẻ và đang hình thành, chứ không phải là một lỗ đen siêu nặng - thường xuất hiện dưới dạng một nguồn sáng nhỏ hơn nhiều. Bằng cách nghiên cứu các bước sóng ánh sáng phát ra từ thiên hà, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy dấu hiệu của nguyên tử hydro và có thể là cả oxy trong khí xung quanh, những nguyên tố phổ biến trong các thiên hà tạo sao. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu bổ sung rằng, việc nhìn thấy những dấu hiệu ánh sáng này ở những bước sóng xa như vậy là "chưa từng có".
Nhóm nghiên cứu cũng lưu ý rằng JWST có thể phát hiện thiên hà này ngay cả khi ánh sáng của nó mờ hơn 10 lần so với những gì đã được quan sát - làm tăng thêm kỳ vọng rằng kính thiên văn không gian này sẽ sớm tiết lộ những vật thể còn cổ hơn trong vũ trụ xa xôi, có thể tồn tại từ 200 triệu năm đầu tiên của lịch sử vũ trụ.
Bryan
Theo Livescience
