Lịch sử của vũ trụ chúng ta đã bắt đầu cách đây khoảng 13,8 tỷ năm nhờ vụ nổ Big Bang. Khi các nhà thiên văn học thăm dò sâu vào không gian, họ thấy từng phần của vũ trụ khi chúng đang ở những giai đoạn sớm, đó là bởi vì ánh sáng mất nhiều thời gian để đi qua khoảng cách lớn trước khi tới với chúng ta. Để tìm hiểu xem các thiên hà hình thành và tiến hóa ra sao, các nhà thiên văn học tìm kiếm những đối tượng xa nhất và già nhất có thể.
Những quan sát đó hé lộ tằng những thiên hà lớn đã xuất hiện trong vũ trụ chỉ trong khoảng từ 1 tới 2 tỷ năm sau Big Bang. Nhưng làm thế nào để có đủ sao từ thời điểm đó để tạo thành những thiên hà lớn như vậy? Những phát hiện của các nhà khoa học gợi ý rằng những thiên hà lớn trong giai đoạn sớm của vũ trụ cần phải có tốc độ tạo sao cực kỳ lớn.
Mới đây, một nhóm các nhà thiên văn học đã theo dõi một trong những thiên hà sớm này vào thời điểm nó đang tạo sao. Những quan sát của họ cho thấy một thiên hà có kích thước tương đương thiên hà Milky Way của chúng ta, vào thời điểm chỉ 1 tỷ năm sau Big Bang. Tuy nhiên, thiên hà này tạo thành khoảng một lượng sao tương đương với 300 Mặt Trời mỗi năm, trong khi Milky Way chỉ tạo thành lượng sao tương đương 1 hoặc 2 khối lượng Mặt Trời mỗi năm.
Nhóm nghiên cứu cho biết phát hiện của họ là thứ gì đó giống như loài yeti của vũ trụ (cosmic yeti) bởi trước đó các nhà thiên văn học không cho rằng những thiên hà quái vật như vậy có thể tồn tại.
Nghiên cứu này đã được công bố hôm thứ ba vừa qua trên Astrophysical Journal.
Một phát hiện ngẫu nhiên
Christina Williams, một nhà thiên văn học tại Đại học Arizona (Mỹ) đã sử dụng tổ hợp kính ALMA để nghiên cứu một thiên hà khác, và nhận thấy một đốm sáng nhỏ kì lạ trong những hình ảnh bà có được. Khi bà cùng nhóm của mình nghiên cứu sâu hơn, họ nhận ra rằng đốm sáng này là một thiên hà ở khoảng cách rất xa: khoảng 12 tỷ năm ánh sáng.
Các nhà nghiên cứu đã theo dõi những hình ảnh khác về khu vực này của bầu trời và khám phá ra nhiều dấu vết mờ nhạt của thiên hà này ở nhiều bước sóng khác nhau. Những dấu vết này một cách riêng biệt đều quá mờ nhạt để có thể chắc chắn rằng có một thiên hà ở đó. Nhưng khi kết hợp tất cả với dữ liệu sáng hơn và rõ nét hơn của ALMA, các nhà nghiên cứu có thể chắc chắn hơn rằng những dấu vết đó tới từ cùng một thiên hà. Từ những dấu vết của ánh sáng thu được, họ có thể xác định được xem thiên hà này tạo sao nhanh tới mức nào.
Vì thiên hà này chỉ được phát hiện một cách tình cờ, các nhà nghiên cứu cũng tin rằng những thiên hà tạo sao nhanh như vậy không phải là hiếm.
"Thực tế là chúng tôi có thể phát hiện ra một đối tượng như vậy và nó khá phổ biến, điều đó khiến tôi phấn khích hơn đối với những khảo sát trong tương lai," Williams nói. "Hi vọng rằng chúng tôi sẽ tìm ra nhiều hơn, và như vậy chúng tôi có thể đo được lịch sự hình thành của những thiên hà này một cách chính xác hơn nhờ những dữ liệu trong tương lai."
Thiên hà vừa được phát hiện là một mảnh ghép trong câu đố về sự hình thành của các thiên hà lớn trong vũ trụ sớm. Williams hi vọng rằng các nhà thiên văn sẽ tìm ra thêm nhiều mảnh ghép cho câu đố này và tạo nên một bức tranh hoàn chỉnh hơn về các thiên hà trong lịch sử vũ trụ.
Bryan
Theo Astronomy
