Với khả năng quan sát đặc biệt của mình cùng việc tận dụng hiệu quả sự uốn cong của không gian, Hubble có thể quan sát được những vùng xa xôi nhất của vũ trụ, mang lại những thông tin vượt qua mọi giới hạn không gian và thời gian.
Những cụm thiên hà lớn mang lại cho các nhà thiên văn cơ hội tuyệt vời để nghiên cứu một số khía cạnh của vũ trụ quanh chúng ta. Từ việc tìm kiếm tương tác khoảng cách gần của các thiên hà cho tới việc sử dụng cụm thiên hà như một thấu kính để qua đó quan sát những thiên thể xa hơn, những hình ảnh chất lượng cao của những cụm thiên hà này mang lại rất nhiều giá trị. Bức ảnh mới đây của kính thiên văn không gian Hubble chụp cụm thiên hà Abell 370 minh hoạ rõ nét giá trị mà những hình ảnh tuyệt đẹp như vậy mang lại.
Abell 370 là một trong số hàng nghìn cụm thiên hà ban đầu được liệt kê trong danh mục của George Abell vào năm 1958. Danh mục này bao gồm tổng cộng gần 3000 cụm thiên hà có thể được nhìn thấy từ Bắc bán cầu và sau đó được bổ sung thêm vào năm 1989 để bao gồm cả các cụm có thể quan sát từ Nam bán cầu. Ở khoảng cách 4 tỷ năm ánh sáng, Abell 370 là cụm thiên hà xa nhất trong danh mục, nhưng không phải cụm xa nhất mà chúng ta từng khám phá được cho tới nay. Mặc dù ở khoảng cách xa như vậy, Abell 370 cho phép các nhà thiên văn thăm dò các thiên hà thậm chí còn ở xa hơn nó thông qua một hiện tượng được gọi là thấu kính hấp dẫn.
Thấu kính hấp dẫn xảy ra khi một vật thể nặng - chẳng hạn như một cụm thiên hà chứa rất nhiều thiên hà, khí và vật chất tối - nằm chắn phía trước một vật thể khác khi nhìn từ Trái Đất. Lực hấp dẫn của cụm bẻ cong không gian quanh nó giống như khi bạn đặt một quả bóng bowling lên một tấm đệm. Khi ánh sáng đi qua khu vực không gian bị uốn cong này, đường đi của nó bị bẻ cong và nó vòng qua cụm thiên hà trước khi tiếp tục đi tới Trái Đất. Kết quả là ánh sáng mang theo hình ảnh của vật thể ở xa hơn (chẳng hạn một thiên hà) được phóng đại và được phân tách thành nhiều hình ảnh. Một trong những ví dụ điển hình nhất của hiện tượng ở là Abell 370 là một vệt sáng kéo dài mà các nhà thiên văn gọi là một con rồng. Trong hình ảnh, bạn có thể thấy nó là vệt sáng dài nhất nằm bên trái phía dưới một chút so với vùng trung tâm của hình ảnh.
Nguyên lý của hiện tượng thấu kính hấp dẫn. Nguồn hình ảnh: Từ điển Thiên văn học và Vật lý thiên văn.
Thiên hà Milky Way của chúng ta nằm trong một nhóm thiên hà được gọi là Cụm Địa Phương. Cụm Địa Phương của chúng ta chứa khoảng 30 đến 50 thiên hà hoặc nhiều hơn, và được coi là một tập hợp tương đối nhỏ so với những cấu trúc lớn hơn.Những cụm thiên hà lớn như Abell 370 thường chứa hàng trăm hoặc hàng nghìn thiên hà, với hầu hết thiên hà tập trung ở khu vực trung tâm đậm đặc của cụm.
Những cụm thiên hà lớn cũng có xu hướng kéo các cụm lớn và già nhất vào phía trung tâm. Những thiên hà lớn và già đó là các thiên hà elip, bạn có thể thấy chúng là những đốm sáng mờ màu vàng-đỏ. Khác với những thiên hà xoắn như Milky Way hay Andromeda, thiên hà elip không có những cánh tay xoắn và thường không có sao trẻ, cũng như có rất ít bụi và khí. Các thiên hà xoắn thường có xu hướng thiên về sắc xanh trong những hình ảnh thu được bởi chúng có nhiều sao trẻ. Chúng cũng chứa rất nhiều khí nên sáng hơn so với các thiên hà elip.
Hình ảnh này của Abell 370 được chụp trong dự án Frontier Fields gần đây, với mục tiêu quan sát những thiên thể quá xa bằng cách lợi dụng hiệu ứng thấu kính hấp dẫn quanh các cụm thiên hà lớn. Những quan sát rất xa như vậy cho phép chúng ta biết thêm về cách mà các thiên hà hình thành và tiến hoá trong vũ trụ sớm. Dự án này đã giúp cho các nhà thiên văn học khám phá được những thiên hà mờ gấp tới 100 lần so với khả năng quan sát trước đây.
Bryan
Theo Astronomy
