Sử dụng Kính thiên văn Không gian James Webb, một nhóm nghiên cứu quốc tế với sự tham gia của nhà thiên văn học Alexander de la Vega thuộc Đại học California, Riverside, đã phát hiện ra thiên hà xoắn xa nhất tương tự như Milky Way từng được quan sát tới thời điểm hiện nay.
Người ta từng tin rằng không thể quan sát được những thiên hà xoắn tương tự như Milky Way trước khi vũ trụ đạt một nửa tuổi hiện tại của nó (tuổi ước tính của vũ trụ là khoảng 13,8 tỷ năm).
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature tuần vừa rồi, đứng đầu bởi các nhà khoa học tại Trung tâm Vật lý thiên văn, Tây Ban Nha.
Đồng tác giả de la Vega, một nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ tại Khoa Vật lý và Thiên văn học, cho biết: “Thiên hà ceers-2112 được hình thành ngay sau Big Bang. Việc tìm thấy ceers-2112 cho thấy các thiên hà trong vũ trụ sơ khai có thể có trật tự như Milky Way. Điều này thật đáng ngạc nhiên vì các thiên hà hỗn loạn hơn nhiều trong thời điểm vũ trụ sơ khai và rất ít thiên hà có cấu trúc tương tự như Milky Way.”
Ceers-2112 có một thanh ở trung tâm của nó. De la Vega giải thích rằng thanh thiên hà là một cấu trúc được tạo thành từ các ngôi sao trong các thiên hà. Các thanh thiên hà giống như những thanh theo cách hiểu hàng ngày của chúng ta, chẳng hạn như một thanh kẹo. Ông cho biết có thể tìm thấy các thanh trong các thiên hà không xoắn, nhưng chúng rất hiếm. “Hầu như mọi thanh đều được tìm thấy trong các thiên hà xoắn. Thanh trong thiên hà ceers-2112 gợi ý rằng các thiên hà đã trưởng thành và có trật tự nhanh hơn nhiều so với những gì chúng ta nghĩ trước đây, điều đó có nghĩa là một số khía cạnh trong lý thuyết của chúng ta về sự hình thành và tiến hóa thiên hà cần được sửa đổi.”
Theo những hiểu biết trước đây của các nhà thiên văn học về tiến hóa thiên hà, cần phải mất vài tỷ năm để các thiên hà trở nên đủ trật tự và phát triển cấu trúc thanh.
“Việc phát hiện ra ceers-2112 cho thấy nó có thể xảy ra chỉ trong một phần nhỏ của khoảng thời gian đó, trong khoảng một tỷ năm hoặc ít hơn,” de la Vega nói.
Theo ông, các thanh thiên hà được cho là hình thành trong các thiên hà xoắn với các ngôi sao di chuyển một cách có trật tự, giống như cách chúng di chuyển trong Milky Way.
“Trong những thiên hà như vậy, các thanh có thể hình thành một cách tự phát do sự mất ổn định trong cấu trúc xoắn hoặc lực hấp dẫn từ thiên hà lân cận”, de la Vega nói. “Trước đây, khi vũ trụ còn rất trẻ, các thiên hà không ổn định và hỗn loạn. Người ta cho rằng các thanh không thể hình thành hoặc tồn tại lâu dài trong các thiên hà ở vũ trụ sơ khai”.
Việc phát hiện ra ceers-2112 được kỳ vọng sẽ thay đổi ít nhất hai khía cạnh của thiên văn học.
“Đầu tiên, các mô hình lý thuyết về sự hình thành và tiến hóa của các thiên hà sẽ cần xét việc một số thiên hà trở nên đủ ổn định để chứa các thanh từ rất sớm trong lịch sử vũ trụ,” de la Vega nói. “Những mô hình này có thể cần phải điều chỉnh lượng vật chất tối tạo nên các thiên hà trong vũ trụ sơ khai, vì vật chất tối được cho là ảnh hưởng đến tốc độ hình thành các thanh. Thứ hai, việc phát hiện ra ceers-2112 chứng tỏ rằng các cấu trúc dạng thanh có thể được phát hiện khi vũ trụ còn rất trẻ. Điều này rất quan trọng vì các thiên hà trong quá khứ xa xôi nhỏ hơn hiện tại, khiến việc tìm kiếm các thanh trở nên khó khăn hơn. Việc phát hiện ra ceers-2112 mở đường cho việc nhiều thanh hơn sẽ được phát hiện trong vũ trụ sơ khai."
Tiến sĩ de la Vega đã giúp nhóm nghiên cứu bằng cách ước tính dịch chuyển đỏ và các tính chất của ceers-2112. Ông cũng đóng góp vào việc giải thích các phép đo.
Ông cho biết: “Dịch chuyển đỏ là một đặc tính có thể quan sát được của một thiên hà, cho biết nó ở khoảng cách bao xa và thiên hà đó được nhìn thấy cách đây bao xa, đó là hệ quả của việc ánh sáng có vận tốc hữu hạn”.
Điều làm de la Vega ngạc nhiên nhất về việc phát hiện ra ceers-2112 là độ chính xác mà các nhà nghiên cứu thu được.
“Ban đầu, tôi nghĩ việc phát hiện và ước tính tính chất của thanh trong các thiên hà như ceers-2112 sẽ gặp nhiều sai số đo lường,” ông nói. “Nhưng sức mạnh của James Webb và chuyên môn của nhóm nghiên cứu đã giúp chúng tôi đặt ra những giới hạn rõ nét về kích thước và hình dạng của thanh.”
Goneww
Theo Phys.org
