Tin tức Khoa học Skynet

‘Vòng vũ trụ’ 11 tỷ năm trước: Các cấu trúc trong vũ trụ sơ khai hình thành như thế nào?

Ngày:
Th5 26, 2020
Tóm tắt:

Các nhà thiên văn học đã chụp được hình ảnh của một loại thiên hà siêu hiếm – được mô tả là “vòng lửa vũ trụ” – như nó đã tồn tại 11 tỷ năm trước.

Chia sẻ:
BÀI VIẾT ĐẦY ĐỦ

Các nhà thiên văn học đã chụp được hình ảnh của một loại thiên hà siêu hiếm – được mô tả là “vòng lửa vũ trụ” – như nó đã tồn tại 11 tỷ năm trước.

Các nhà thiên văn học đã chụp được hình ảnh của một loại thiên hà siêu hiếm - được mô tả là "vòng lửa vũ trụ" - như nó đã tồn tại 11 tỷ năm trước.

Thiên hà có khối lượng gần bằng dải Ngân hà, có hình tròn với một lỗ ở giữa, giống như một chiếc bánh rán titan. Phát hiện của nó được công bố trên tạp chí Nature Astronomy, được thiết lập để làm rung chuyển các lý thuyết về sự hình thành sớm nhất của các cấu trúc thiên hà và cách chúng phát triển.

“Đó là một đối tượng rất tò mò mà chúng tôi chưa từng thấy trước đây”, tiến sĩ Tiantian Yuan, từ Trung tâm xuất sắc ARC của Úc về Vật lý thiên văn trong 3 chiều (ASTRO 3D) cho biết. “Nó trông lạ và quen thuộc cùng một lúc.”

Thiên hà có tên R5519, cách Hệ Mặt trời 11 tỷ năm ánh sáng. Lỗ hổng ở trung tâm của nó thực sự rất lớn, với đường kính dài hơn hai tỷ lần so với khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời. Nói cách khác, nó lớn hơn ba triệu lần so với đường kính của lỗ đen siêu lớn trong thiên hà Messier 87, vào năm 2019 đã trở thành “người” đầu tiên được chụp ảnh trực tiếp.

Tiến sĩ Yuan, một thành viên ASTRO 3D có trụ sở tại Trung tâm Vật lý thiên văn và Siêu máy tính tại Đại học Công nghệ Swinburne, bang Victoria, cho biết: “Nó đang tạo ra những ngôi sao với tốc độ gấp 50 lần so với Dải Ngân hà”.

Hầu hết các hoạt động đó đang diễn ra trên chiếc nhẫn của nó – vì vậy nó thực sự là một vòng lửa.

Làm việc với các đồng nghiệp từ khắp Australia, Mỹ, Canada, Bỉ và Đan Mạch, Tiến sĩ Yuan đã sử dụng dữ liệu quang phổ được thu thập bởi Đài thiên văn WM Keck ở Hawaii và hình ảnh được ghi lại bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA để xác định cấu trúc bất thường.

Một hình ảnh tổng hợp của thiên hà vòng R5519 được tổng hợp từ các hình ảnh một màu được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble.

Tín dụng : Kính thiên văn vũ trụ Tiantian Yuan / Hubble
Một hình ảnh tổng hợp của thiên hà vòng R5519 được tổng hợp từ các hình ảnh một màu được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble.
Tín dụng : Kính thiên văn vũ trụ Tiantian Yuan / Hubble

Bằng chứng cho thấy nó là một loại được gọi là “thiên hà vành đai va chạm”, khiến nó trở thành thiên hà đầu tiên từng nằm trong Vũ trụ sơ khai.

Có hai loại thiên hà vòng. Các loại hình phổ biến hơn vì các quy trình nội bộ. Những cái va chạm hình thành – như tên gọi của nó – là kết quả của những cuộc chạm trán dữ dội và dữ dội với các thiên hà khác.

Trong vũ trụ “cục bộ” gần đó, chúng hiếm hơn 1000 lần so với loại được tạo bên trong. Hình ảnh của R5519 xa hơn nhiều bắt nguồn từ khoảng 10,8 tỷ năm trước, chỉ ba tỷ năm sau Vụ nổ lớn. Họ chỉ ra rằng các thiên hà vòng va chạm luôn cực kỳ hiếm gặp.

Đồng tác giả ASTRO 3D, Tiến sĩ Ahmed Elagali, có trụ sở tại Trung tâm Nghiên cứu Thiên văn Vô tuyến Quốc tế ở Tây Úc, cho biết nghiên cứu R5519 sẽ giúp xác định khi nào các thiên hà xoắn ốc bắt đầu phát triển.

Hơn nữa, việc hạn chế mật độ số lượng của các thiên hà vòng trong thời gian vũ trụ cũng có thể được sử dụng để đặt các ràng buộc đối với sự tập hợp và tiến hóa của các nhóm thiên hà giống như địa phương.

Một đồng tác giả khác, Giáo sư Kenneth Freeman từ Đại học Quốc gia Úc cho biết phát hiện này có ý nghĩa đối với việc hiểu các thiên hà như Dải Ngân hà hình thành như thế nào.

Sự hình thành va chạm của các thiên hà vòng đòi hỏi phải có một đĩa mỏng trong thiên hà của ‘nạn nhân’ trước khi vụ va chạm xảy ra.

Đĩa mỏng là thành phần xác định của các thiên hà xoắn ốc: trước khi nó tập hợp lại, các thiên hà ở trạng thái không trật tự, chưa thể nhận ra là các thiên hà xoắn ốc.

Trong trường hợp của thiên hà vành đai này, chúng ta đang nhìn lại vũ trụ sơ khai sau 11 tỷ năm, vào thời điểm các đĩa mỏng chỉ mới được lắp ráp. Để so sánh, đĩa mỏng của Dải Ngân hà của chúng ta chỉ bắt đầu kết hợp với nhau khoảng chín tỷ năm trước. Phát hiện này là một dấu hiệu cho thấy sự lắp ráp đĩa trong các thiên hà xoắn ốc xảy ra trong một khoảng thời gian dài hơn so với suy nghĩ trước đây.

Tiến sĩ Yuan và Elagali, và Giáo sư Freeman, đã làm việc với các đồng nghiệp từ Đại học New South Wales, Đại học Macquarie và Đại học Queensland, tất cả ở Úc, cùng với những người khác tại Trung tâm Bình minh Vũ trụ (DAWN) ở Đan Mạch, Đại học Texas A & M ở Hoa Kỳ, Đại học York ở Canada và Đại học Ghent ở Bỉ.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi ARC Center of Excellence cho All Sky Astrophysics in 3D (ASTRO 3D) . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Tiantian Yuan, Ahmed Elagali, Ivo Labbé, Glenn G. Kacprzak, Claudia del P. Lagos, Leo Y. Alcorn, Jonathan H. Cohn, Kim-Vy H. Tran, Karl Glazebrook, Brent A. Groves, Kenneth C. Freeman, Lee R. Spitler, Caroline MS Straatman, Deanne B. Fisher, Sarah M. Sweet. Một thiên hà khổng lồ trong vũ trụ trẻ với một vòng khổng lồ . Thiên văn học thiên nhiên , 2020; DOI: 10.1038 / s41550-020-1102-7

Bài viết liên quan

Bài viết mới