Một nghiên cứu mới do các nhà vật lý thiên văn của Đại học Minnesota đứng đầu cho thấy bức xạ năng lượng cao từ các thiên hà nhỏ có thể đã đóng một vai trò mấu chốt trong tiến hóa giai đoạn sớm của vũ trụ. Nghiên cứu này đã mang lại cái nhìn mới về cách mà vũ trụ tái ion hóa - một bài toán mà các nhà thiên văn đã cố gắng tìm lời giải trong nhiều năm.
Nghiên cứu mới này đã được công bố trên Astrophysical Journal - một tạp chí chuyên ngành uy tín về thiên văn học và vật lý thiên văn.
Sau Big Bang (vụ nổ hình thành vũ trụ cách đây gần 14 tỷ năm), vũ trụ đã ở trong trạng thái ion hóa. Điều đó có nghĩa là các electron và proton di chuyển tự do trong không gian. Khi vũ trụ giãn nở và bắt đầu nguội đi, nó chuyển sang trạng thái trung hòa khi mà các proton và electron kết hợp thành các nguyên tử - giống như khi hơi nước ngưng tụ thành những đám mây.
Tuy nhiên, các nhà khoa học đã quan sát được bằng chứng cho thấy sau đó vũ trụ đã trở lại với trạng thái ion hóa. Một nỗ lực lớn trong thiên văn học là tìm ra lời giải cho việc tại sao điều đó xảy ra. Các nhà thiên văn đã đưa ra giả thuyết rằng năng lượng cho sự tái ion hóa cần tới từ chính các thiên hà. Nhưng việc có được đủ năng lượng để ánh sáng thoát khỏi các thiên hà là vô cùng khó vì những đám mây hydro bên trong các thiên hà hấp thụ ánh sáng, giống như những đám mây trong khí quyển Trái Đất hấp thụ ánh nắng vào những ngày nhiều mây.
Các nhà vật lý thiên văn ở Viện vật lý thiên văn Minnesota thuộc Đại học Khoa học và Kỹ thuật Minnesota dường như đã tìm ra đáp án cho câu hỏi này. Sử dụng dữ liệu của kính thiên văn Gemini, các nhà nghiên cứu đã quan sát được thiên hà đầu tiên ở trạng thái "thổi tung ra", tức là thiên hà nơi mà những đám mây hydro đã bị thổi bay đi, cho phép ánh sáng năng lượng cao thoát ra ngoài. Các nhà khoa học cho rằng sự thổi bay này được gây ra bởi nhiều supernova - những vụ nổ lớn vào cuối đời các sao nặng.
Nathan Eggen - tác giả chính của nghiên cứu - cho biết: "Sự tạo sao có thể hình dung giống như việc thổi căng một quả bóng bay. Nếu như sự tạo sao quá mạnh, có thể có những vết nứt hay lỗ thủng trên quả bóng khiến nó giải phóng năng lượng ra ngoài. Trong trường hợp của thiên hà này, sự tạo sao mạnh tới mức quả bóng đó bị xé thành nhiều mảnh và hoàn toàn bị thổi tung ra."
Thiên hà được quan sát là Pox 186. Nó đủ nhỏ để có thể đặt gọn vào bên trong của Milky Way (thiên hà của chúng ta). Các nhà nghiên cứu cho rằng chính vì có kích thước rất nhỏ nhưng lại chứa quá nhiều sao (tương đương khoảng 100 nghìn lần khối lượng Mặt Trời) khiến cho nó có thể xảy ra sự thổi tung này.
Phát hiện này xác nhận rằng sự thổi tung là có thể xảy ra, đồng thời thúc đẩy ý tưởng rằng các thiên hà nhỏ là nguyên nhân ban đầu của quá trình tái ion hóa vũ trụ, cũng như giúp chúng ta có thêm thông tin về cách mà vũ trụ đã phát triển để trở thành như ngày nay.
"Có rất nhiều kịch bản trong khoa học nơi bạn có thể giả thuyết rằng thứ gì đó có thể xảy ra, nhưng rồi bạn không thực sự tìm ra nó," Eggen nói. "Vậy nên, việc có được xác nhận bằng quan sát đối với những thứ như vậy là rất quan trọng. Nếu kịch bản này là có thể, thì nó có nghĩa là có những thiên hà khác cũng tồn tại ở trạng thái thổi tung trong quá khứ. Hiểu được những hệ quả của sự thổi tung đó mang lại cái nhìn trực tiếp vào những tác động mà chúng gây ra đối với quá trình tái ion hóa của vũ trụ."
Bryan
Theo Space Daily
