Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà thiên văn sử dụng Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) đã tiết lộ một thiên hà cực kỳ xa và do đó rất trẻ trông giống như Dải Ngân hà của chúng ta một cách đáng ngạc nhiên. Thiên hà ở rất xa ánh sáng của nó đã mất hơn 12 tỷ năm để đến được với chúng ta: chúng ta thấy nó giống như khi Vũ trụ chỉ mới 1,4 tỷ năm tuổi. Đó cũng là lý thuyết mâu thuẫn với lý thuyết không kỳ lạ đáng ngạc nhiên rằng tất cả các thiên hà trong Vũ trụ sơ khai đều hỗn loạn và không ổn định.
Các nhà thiên văn sử dụng Mảng Atacama Large Milimet / Submillimeter (ALMA), trong đó Đài quan sát Nam Âu (ESO) là đối tác, đã tiết lộ một thiên hà cực kỳ xa xôi và do đó rất trẻ trông giống như Dải Ngân hà của chúng ta một cách đáng ngạc nhiên. Thiên hà ở rất xa ánh sáng của nó đã mất hơn 12 tỷ năm để đến được với chúng ta: chúng ta thấy nó giống như khi Vũ trụ chỉ mới 1,4 tỷ năm tuổi. Đó cũng là lý thuyết mâu thuẫn với lý thuyết không kỳ lạ đáng ngạc nhiên rằng tất cả các thiên hà trong Vũ trụ sơ khai đều hỗn loạn và không ổn định. Khám phá bất ngờ này thách thức sự hiểu biết của chúng ta về cách các thiên hà hình thành, mang lại những hiểu biết mới về quá khứ của Vũ trụ.
Francesca Rizzo, nghiên cứu sinh từ Viện Max Planck ở Đức, người dẫn đầu nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature cho biết: “Kết quả này thể hiện một bước đột phá trong lĩnh vực hình thành thiên hà, cho thấy các cấu trúc mà chúng ta quan sát được trong các thiên hà xoắn ốc gần đó và trong Dải Ngân hà của chúng ta đã có từ 12 tỷ năm trước.”
Mặc dù thiên hà mà các nhà thiên văn học đã nghiên cứu được gọi là SPT0418-47 dường như không có các nhánh xoắn ốc, nó có ít nhất hai đặc điểm điển hình của Dải Ngân hà của chúng ta: một đĩa quay và một chỗ phình ra, một nhóm lớn các ngôi sao đóng gói chặt chẽ xung quanh thiên hà trung tâm. Đây là lần đầu tiên người ta thấy một chỗ phình ra sớm như vậy trong lịch sử Vũ trụ, khiến SPT0418-47 trở thành Dải Ngân hà xa xôi nhất trông giống như thật.
Đồng tác giả Filippo Fraternali từ Viện Thiên văn Kapteyn, Đại học Groningen, cho biết: “Điều ngạc nhiên lớn là phát hiện ra rằng thiên hà này thực sự khá giống với các thiên hà lân cận, trái ngược với tất cả kỳ vọng từ các mô hình và các quan sát trước đó, ít chi tiết hơn. ở Hà Lan. Trong Vũ trụ sơ khai, các thiên hà trẻ vẫn đang trong quá trình hình thành, vì vậy các nhà nghiên cứu cho rằng chúng sẽ hỗn loạn và thiếu các cấu trúc riêng biệt điển hình của các thiên hà trưởng thành hơn như Dải Ngân hà.
Nghiên cứu các thiên hà xa xôi như SPT0418-47 là điều cơ bản để chúng ta hiểu được cách các thiên hà hình thành và phát triển. Thiên hà này ở rất xa mà chúng ta có thể nhìn thấy khi Vũ trụ mới chỉ bằng 10% so với tuổi hiện tại vì ánh sáng của nó mất 12 tỷ năm để đến Trái đất. Bằng cách nghiên cứu nó, chúng ta đang quay trở lại thời kỳ khi những thiên hà con này mới bắt đầu phát triển.
Vì những thiên hà này ở rất xa nên việc quan sát chi tiết bằng những kính thiên văn mạnh nhất cũng gần như không thể vì các thiên hà này có vẻ nhỏ và mờ nhạt. Nhóm nghiên cứu đã vượt qua trở ngại này bằng cách sử dụng một thiên hà gần đó làm kính lúp cực mạnh – một hiệu ứng được gọi là thấu kính hấp dẫn – cho phép ALMA nhìn vào quá khứ xa xôi với chi tiết chưa từng có. Trong hiệu ứng này, lực hấp dẫn từ thiên hà gần đó làm biến dạng và bẻ cong ánh sáng từ thiên hà ở xa, khiến nó có vẻ như bị biến dạng và phóng đại.
Thiên hà xa xôi, thấu kính hấp dẫn xuất hiện như một vòng ánh sáng gần như hoàn hảo xung quanh thiên hà gần đó, nhờ vào sự sắp xếp gần như chính xác của chúng. Nhóm nghiên cứu đã tái tạo lại hình dạng thực sự của thiên hà xa xôi và chuyển động khí của nó từ dữ liệu ALMA bằng kỹ thuật mô hình máy tính mới. Rizzo cho biết: “Lần đầu tiên tôi nhìn thấy hình ảnh tái tạo của SPT0418-47, tôi không thể tin được: một chiếc rương kho báu đang mở ra.
“Những gì chúng tôi tìm thấy khá khó hiểu; mặc dù hình thành sao với tốc độ cao và do đó là nơi diễn ra các quá trình năng lượng cao, SPT0418-47 là đĩa thiên hà có thứ tự tốt nhất từng được quan sát trong Vũ trụ sơ khai”, Simona đồng tác giả cho biết Vegetti, cũng từ Viện Vật lý Thiên văn Max Planck chia sẻ.
Kết quả này khá bất ngờ và có ý nghĩa quan trọng đối với cách chúng ta nghĩ các thiên hà tiến hóa. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học lưu ý rằng mặc dù SPT0418-47 có hình đĩa và các đặc điểm khác tương tự như các thiên hà xoắn ốc mà chúng ta thấy ngày nay, họ vẫn mong đợi nó phát triển thành một thiên hà rất khác với Dải Ngân hà và gia nhập vào lớp thiên hà hình elip , một loại thiên hà khác, cùng với xoắn ốc, đang sinh sống trong Vũ trụ ngày nay.
Khám phá bất ngờ này cho thấy Vũ trụ sơ khai có thể không hỗn loạn như người ta từng tin và đặt ra nhiều câu hỏi về việc làm thế nào một thiên hà có trật tự tốt lại có thể hình thành ngay sau Vụ nổ lớn. Phát hiện này của ALMA theo sau khám phá trước đó được công bố vào tháng 5 về một đĩa quay khổng lồ được nhìn thấy ở một khoảng cách tương tự. SPT0418-47 được nhìn thấy chi tiết hơn nhờ hiệu ứng thấu kính và có phần lồi ra ngoài đĩa, khiến nó thậm chí còn giống với Dải Ngân hà ngày nay của chúng ta hơn so với dải được nghiên cứu trước đây.
Các nghiên cứu trong tương lai bao gồm cả với Kính viễn vọng Cực lớn của ESO sẽ tìm cách khám phá xem các thiên hà đĩa ‘con’ điển hình này thực sự như thế nào và chúng có ít hỗn loạn hơn dự đoán hay không, mở ra con đường mới cho các nhà thiên văn khám phá cách các thiên hà phát triển.
Nguồn truyện:
Tài liệu do ESO cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :