Một thiên hà lùn mới được khám phá gần đây trong chòm sao Lynx (Mèo rừng) có thể mang lại những thông tin giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự phát triển hóa học trong vũ trụ sớm.
Nghiên cứu được thực hiện bởi một nhóm gồm các nhà thiên văn học của Đại học Virginia. Khám phá của họ đã được công bố trên Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Những báo cáo hàng tháng của Hội thiên văn học Hoàng gia). Phát hiện cho thấy mức oxy trong thiên hà nhỏ này là thấp nhất từng thấy trong một thiên hà tạo sao, giống như một thiên hà mới hình thành trong giai đoạn sớm của vũ trụ.
Các nhà thiên văn học biết rằng những thiên hà đầu tiên của vũ trụ có thành phần hóa học rất đơn giản vào thời điểm chúng hình thành, chỉ gồm chủ yếu là hydro và heli - hai nguyên tố được tạo thành bởi Big Bang trong vòng ba phút đầu tiên của vũ trụ.
Oxy xuất hiện muộn hơn, khi các sao nặng đã hình thành, tạo ra những nguyên tố nặng và phức tạp hơn qua phản ứng nhiệt hạch ở trong lòng của chúng, cũng như trong cái chết dữ dội cuối đời chúng. Nhờ vậy, vũ trụ ngày nay có rất nhiều thiên hà giàu oxy.
Những thiên hà nghèo oxy sớm nhất của vũ trụ ở quá xa và quá mờ nên chúng gần như không thể được phát hiện. Tuy nhiên những thiên hà lùn tạo sao ở khá gần, với mức oxy thấp tương tự những thiên hà sớm thì có thể phát hiện dễ dàng hơn và cũng mang lại cho các nhà khoa học những manh mối tương tự.
Không may rằng những thiên hà nhỏ ở gần với mức oxy thấp và đang tạo sao là rất hiếm. Nhưng một khi được phát hiện, chúng có thể mang tới những cái nhìn giá trị về cách mà các thiên hà đầu tiên hình thành khoảng 13 tỷ năm trước, cũng như quá trình tiến hóa của vũ trụ sơ khai.
Thiên hà lùn trong nghiên cứu mới này được phát hiện qua khảo sát bầu trời Sloan, được đặt ký hiệu là J0811+4730. Các nhà thiên văn học đã sử dụng kính thiên văn lớn ở Arizona để nhắm vào nó và nghiên cứu kỹ hơn. Dữ liệu từ kính thiên văn đó cho thấy thiên hà nhỏ đang tạo sao này đã phá một kỷ lục: Nó có lượng oxy thấp hơn 9% so với những thiên hà có mức oxy thấp nhất đã biết tới nay.
Một trong những tác giả của nghiên cứu là Trinh Thuan (Trịnh Xuân Thuận) cho biết: "Chúng tôi tìm ra rằng một phần đáng kể khối lượng sao của thiên hà này đã hình thành chỉ mới vài triệu năm trước, khiến nó trở thành đối tượng tốt nhất chúng tôi từng phát hiện trong số các thiên hà sơ khai."
"Vì có mức oxy cực thấp, thiên hà này là nơi có thể nghiên cứu về các thiên hà tạo sao đã hình thành vào thời điểm khoảng 1 đến 2 tỷ năm sau Big Bang - giai đoạn sớm của vũ trụ gần 14 tỷ năm của chúng ta."
Thiên hà lùn nêu trên cũng rất đáng chú ý vì nó cung cấp manh mối về cách mà vũ trụ sơ khai được tái ion hóa bởi quá trình tạo sao sớm, đưa nó từ giai đoạn được gọi là "Thời kỳ tối" của các khí trung hòa trở thành vũ trụ có cấu trúc phức tạp ngày nay, nơi khí giữa các thiên hà đã ion hóa.
Trinh Thuan cho biết rằng dữ liệu thu được cho thấy thiên hà nhỏ này đang tạo sao rất nhanh với tốc độ khoảng 1/4 tốc độ của Milky Way, trong khi khối lượng của nó chỉ bằng 1/30.000. 80% khối lượng sao của nó hình thành chỉ trong khoảng vài triệu năm qua, khiến nó trở thành một thiên hà trẻ đặc biệt với lượng bức xạ ion hóa lớn.
Bryan
Theo Space Daily
