Các nhà nghiên cứu đã phát hiện một tín hiệu vô tuyến từ bụi liên sao dày đặc trong thiên hà MACS0416_Y1, nằm cách chúng ta 13,2 tỷ năm ánh sáng ở vị trí chòm sao Eridanus. Các mô hình chuẩn không thể giải thích sự tồn tại của nhiều bụi như vậy trong một thiên hà trẻ, điều đó khiến chúng ta cần xem lại lịch sử hình thành của các sao.
Các nhà nghiên cứu cho rằng MACS0416_Y1 đã trải qua hai giai đoạn bùng nổ tạo sao xen kẽ nhau vào thời điểm 300 triệu năm và 600 triệu năm sau Big Bang, với một giai đoạn khá bình yên ở giữa hai pha đó.
Các ngôi sao là những diễn viên chính của vũ trụ, nhưng chúng được hỗ trợ bởi những gì đóng vai trò hậu trường, đó là khí và bụi. Khí và bụi vũ trụ là nơi các sao hình thành và là những người kể chuyện tài năng về lịch sử của vũ trụ.
"Bụi và những nguyên tố tương đối nặng như oxy xuất hiện phổ biến nhờ cái chết của các ngôi sao," Yoichi Tamura - Giáo sư Đại học Nagoya, tác giả chính của nghiên cứu - cho biết. "Do đó, việc phát hiện bụi ở một điểm nào đó cho thấy đã có nhiều sao hình thành và chết đi trước thời điển đó."
Sử dụng tổ hợp kính ALMA, Tamura và nhóm của ông đã quan sát thiên hà MACS0416_Y1. Vì vận tốc hữu hạn của ánh sáng, sóng vô tuyến mà chúng ta quan sát được từ thiên hà này ngàu nay thực tế đã di chuyển trong 13,2 tỷ năm để tới với chúng ta. Nói cách khác, nó mang lại một hình ảnh của thiên hà này cách đây 13,2 tỷ năm, tức là khoảng 600 triệu năm sau Big Bang.
Các nhà thiên văn đã phát hiện ra tín hiệu yếu ớt nhưng rất đáng chú ý của phát xạ vô tuyến từ các hạt bụi trong MACS0416_Y1. Kính thiên văn không gian Hubble, kính Spitzer và kính VLT của ESO đã quan sát ánh sáng phát ra từ các sao của thiên hà này, và qua màu sắc thu được các nhà thiên văn đã ước tính tuổi của chúng là khoảng 4 triệu năm.
"Không dễ chút nào," Tamura nói. "Quá nhiều bụi để có thể hình thành trong 4 triệu năm. Thật đáng ngạc nhiên, nhưng chúng tôi cần thận trọng. các sao già hơn có thể đang ẩn đâu đó trong thiên hà, hoặc chúng đã chết và biến mất."
Theo Ken Mawatari - nhà nghiên cứu ở Đại học Tokyo: "Đã có vài ý tưởng được đề xuất để giải quyết sự nhiều bụi này. Tuy nhiên, không ý tưởng nào đưa ra được kết luận. Chúng tôi đã dựng một mô hình mới trong đó không cần tới những giả định rời xa khỏi hiểu biết đã có của chúng ta về vòng đợi của các sao trong vũ trụ ngày nay."
Trong mô hình mới, vụ bùng nổ tạo sao đầu tiên đã bắt đầu từ thời điểm 300 triệu năm sau Big Bang và kéo dài trong 100 triệu năm. Sau đó, hoạt động tạo sao lắng xuống một thời gian và khởi động trở lại vào 600 triệu năm sau Big Bang. Các nhà nghiên cứu cho rằng ALMA đã quan sát thiên hà này vào thời điểm ngay đầu giai đoạn tạo sao thứ hai.
"Bụi là vật liệu quan trọng cho những hành tinh như Trái Đất," Tamura giải thích. "Kết quả của chúng tôi là một bước tiến quan trọng trong hiểu biết về lịch sử sớm của vũ trụ và nguồn gốc của bụi."
Vũ Quang
Theo Science Daily
