Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã báo cáo việc phát hiện một thiên hà xoắn dạng thanh khối lượng lớn mới. Thiên hà mới này, có định danh M1149-BSG-z5, được phát hiện bằng Kính thiên văn không gian James Webb (JWST). Phát hiện này được trình bày trong một bài báo công bố ngày 23/6 trên máy chủ bản thảo arXiv.
Các thanh thực sự tồn tại
Đối với các nhà thiên văn học, thanh là những cấu trúc quan trọng trong các thiên hà và có mối liên hệ chặt chẽ với quá trình tiến hóa của thiên hà. Mặc dù các thanh rất phổ biến trong các thiên hà đĩa ở gần, nhưng ở các thiên hà có dịch chuyển đỏ lớn (tức là ở rất xa), môi trường vũ trụ khác biệt đáng kể so với khu vực vũ trụ lân cận, và sự hình thành cấu trúc thanh được cho là bị kìm hãm.
Một trong những công cụ đã giúp phát hiện nhiều thiên hà xoắn dạng thanh ở dịch chuyển đỏ lớn là JWST. Các quan sát bằng kính thiên văn không gian này cho thấy các thiên hà xoắn dạng thanh đã xuất hiện từ rất sớm, ở dịch chuyển đỏ khoảng 4,0, với tỷ lệ quan sát được từ 3-7% tại dịch chuyển đỏ 3,5.
Một thiên hà xoắn dạng thanh mới trong Kỷ nguyên Tái ion hóa
Giờ đây, một nhóm nhà thiên văn học do Xiaohan Wang thuộc Đại học Thanh Hoa ở Bắc Kinh dẫn đầu đã bổ sung thêm một thiên hà vào danh sách này.
"M1149-BSG-z5 được phát hiện trong trường quan sát song song bằng quang phổ kế cận hồng ngoại NIRISS thuộc chương trình Cycle-2 của JWST mang tên 'Medium-band Astrophysics with the Grism of NIRCam in Frontier Fields'," các nhà nghiên cứu viết trong bài báo.
Thiên hà mới được phát hiện M1149-BSG-z5 có dịch chuyển đỏ bằng 5,1 và chứa một thanh sao có chiều dài khoảng 14.700 năm ánh sáng. Điều này khiến nó trở thành thiên hà xoắn dạng thanh ở dịch chuyển đỏ lớn nhất từng được biết đến cho tới nay.
Các đặc điểm của M1149-BSG-z5
Theo nghiên cứu, M1149-BSG-z5 có bán kính hiệu dụng khoảng 8.500 năm ánh sáng và các nhánh xoắn của nó mở rộng tới bán kính khoảng 17.900 năm ánh sáng. Khối lượng của thiên hà được ước tính vào khoảng 28 tỷ khối lượng Mặt Trời, trong khi tốc độ tạo sao của nó đạt mức 144 khối lượng Mặt Trời mỗi năm.
Ngoài ra, nghiên cứu còn cho thấy M1149-BSG-z5 chứa một nhân thiên hà hoạt động (AGN), với tỷ lệ giữa khối lượng lỗ đen và khối lượng sao tương đối thấp, vào khoảng 0,001. Giá trị này thấp hơn so với nhiều AGN ở dịch chuyển đỏ lớn và tương đương với các AGN trong vùng vũ trụ lân cận chúng ta.
Các nhà thiên văn học kết luận rằng những đặc điểm của M1149-BSG-z5, cùng với độ kim loại cao của nó (xấp xỉ 50% giá trị của Mặt Trời) và vị trí của nó trên biểu đồ BPT (Baldwin, Phillips và Terlevich) - biểu đồ được sử dụng để xác định liệu khí trong một thiên hà đang bị ion hóa bởi quá trình tạo sao mạnh mẽ hay bởi một lỗ đen siêu nặng đang hoạt động - cho thấy đây là một thiên hà khối lượng lớn ở dịch chuyển đỏ lớn đã trải qua quá trình tiến hóa hóa học đáng kể.
Khi so sánh với các thiên hà khác, M1149-BSG-z5 được xác định là có kích thước lớn hơn các thiên hà điển hình ở dịch chuyển đỏ khoảng 5,0 và có kích thước tương đương với các thiên hà xoắn dạng thanh ở dịch chuyển đỏ từ 2,0 đến 4,0. Các tác giả của bài báo lưu ý rằng thiên hà gần M1149-BSG-z5 nhất nằm cách nó khoảng 69.000 năm ánh sáng, điều này cho thấy các tương tác có thể đóng vai trò trong quá trình hình thành thanh của thiên hà mới được phát hiện này.
Bryan
Theo Phys.org
