Kính viễn vọng không gian James Webb và phát hiện mới về các thiên hà thuở sơ khai

Các nhà thiên văn học đã phát hiện điều này với sự trợ giúp của kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) thuộc Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) – đài quan sát ngoài Trái đất lớn nhất và mạnh nhất hiện nay.

Hình ảnh do kính viễn vọng không gian James Webb của NASA ghi lại cho thấy rất nhiều thiên hà. Ánh sáng từ một số trong số chúng đã phải đi mất hơn 13 tỷ năm mới tới được kính thiên văn này. (Nguồn: NASA)

Được đưa vào hoạt động từ tháng 12/2021, kính JWST, trị giá 10 tỷ USD, chuyên phát hiện những nguồn ánh sáng xa xăm trong vũ trụ sâu thẳm, phát ra từ những thiên hà cổ xưa nhất.

Các nhà khoa học đang sử dụng JWST để nghiên cứu vũ trụ thuở sơ khai. Vũ trụ đã giãn nở rất nhiều kể từ khi nó ra đời cách đây khoảng 13,8 tỷ năm sau Vụ nổ lớn (Big Bang).

Khi các nhà thiên văn học nghiên cứu những hình ảnh do JWST ghi lại được về các thiên hà trong vũ trụ thuở sơ khai, họ phát hiện rằng, một số thiên hà đã phát triển rất nhanh.

Đồng tác giả nghiên cứu trên, ông Steve Finkelstein, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Texas ở Austin (Mỹ), nói với Space.com: “Nhìn chung, các thiên hà lúc mới sinh ra dường như lớn hơn nhiều lần những gì mà giới khoa học đã biết”.

Finkelstein và các đồng nghiệp phát hiện rằng, một số thiên hà sơ khai này thực ra có khối lượng nhỏ hơn nhiều so với thực tế của chúng. Họ đã công bố chi tiết kết luận nghiên cứu của nhóm vào ngày 26/8 vừa qua trên tạp chí Vật lý thiên văn của Mỹ.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học tập trung vào 261 thiên hà có tuổi đời khoảng 700 triệu đến 1,5 tỷ năm sau Vụ nổ lớn. Để ước tính khối lượng của các thiên hà, họ thường đo lượng ánh sáng mà một thiên hà phát ra, từ đó tính toán số lượng ngôi sao mà thiên hà có thể sở hữu để tạo ra tất cả lượng ánh sáng đó.

Theo kết quả nghiên cứu, các lỗ đen vũ trụ đã khiến 9 trong số những thiên hà sơ khai này có vẻ sáng hơn nhiều – và do đó có vẻ lớn hơn so với thực tế. Được gọi là lỗ đen vì lực hấp dẫn của chúng mạnh đến mức thậm chí ánh sáng cũng không thể thoát ra, nhưng các chất khí khi bị hút vào lỗ đen sẽ phát sáng rực rỡ do ma sát mà chúng tạo ra khi bị lỗ đen hút vào với tốc độ cao. Các nguồn sáng này khiến các thiên hà có vẻ như chứa nhiều sao hơn thực tế.

“Chúng ta vẫn đang phát hiện nhiều thiên hà hơn dự đoán, mặc dù không có thiên hà nào quá to lớn”, tác giả chính của nghiên cứu, bà Katherine Chworowsky, thuộc Đại học Texas, cho biết trong một thông cáo báo chí.