Ánh sáng đầu tiên của vũ trụ đến từ đâu?

Theo dữ liệu từ kính không gian Hubble và James Webb, ánh sáng đầu tiên của vũ trụ xuất phát từ các photon (hạt sơ cấp của ánh sáng) thuộc về những thiên hà lùn cỡ nhỏ.

Chính ánh sáng này đã chọc thủng màn sương mù hydrogen u ám tràn ngập không gian liên sao khi đó, theo báo cáo đăng trên chuyên san Nature.

“Phát hiện trên giúp khám phá vai trò then chốt của những thiên hà vô cùng mờ nhạt trong giai đoạn tiến hóa đời đầu của vũ trụ”, nhà vật lý thiên thể Iryna Chemerynska của Viện Vật lý thiên thể Paris (Pháp) cho biết.

Nhóm của bà Chemerynska phát hiện các thiên hà lùn đã tạo ra những hạt photon ion hóa có vai trò biến đổi hydrogen trung tính thành thể plasma ion hóa trong giai đoạn tái ion hóa vũ trụ.

Cuộc nghiên cứu làm nổi bật tầm quan trọng của việc tìm hiểu những thiên hà này trong quá trình nhào nặn vũ trụ đời đầu.

Quá trình dẫn đến ánh sáng ban đầu

Khi vũ trụ khai sinh, vài phút sau sự kiện Big Bang, không gian tràn ngập dạng plasma ion hóa ở trạng thái đặc và nóng, không cho phép bất kỳ tia sáng nào có thể xuyên qua.

Sau khi vũ trụ nguội đi, trong một quá trình mất khoảng 300.000 năm, các proton và electron bắt đầu kết hợp để tạo ra khí hydrogen trung tính và một lượng ít helium. Đa số bước sóng ánh sáng đều có thể xuyên thủng màn đêm này, nhưng chỉ thiếu nguồn ánh sáng.

Dù vậy, nhờ vào hydrogen và helium, những ngôi sao đầu tiên xuất hiện.

Những ngôi sao đầu tiên phát tán bức xạ ở mức đủ mạnh để tái ion hóa chất khí trong vũ trụ. Lúc đó, vũ trụ cũng giãn nở đến mức không gì còn có thể ngăn chặn ánh sáng lan truyền trong không gian.

Đáng ngạc nhiên là các quan sát của kính James Webb giờ đây cho thấy các thiên hà lùn mới là thế lực nắm quyền chủ động trong giai đoạn tái ion hóa vũ trụ.