Phát hiện thiên hà nguyên thủy siêu khổng lồ 10 tỷ năm ánh sáng

Theo tin tức từ Sci-news, các nhà thiên văn học đã sử dụng một phương tiện chuyên dụng Cosmic Web Imager (CWI) của Palomar và khám phá ra một thiên hà nguyên thủy cách chúng ta 10 tỷ năm ánh sáng. Ngoài ra, họ còn phát hiện ra rằng thiên hà này liên kết với môi trường giữa các thiên hà bằng một sợi dây tóc nhỏ.

Thiên hà nguyên thủy hay còn gọi là tiền thiên hà có đường kính khoảng 400.000 năm ánh sáng, lớn gấp 4 lần đường kính của thiên hà Milky Way của chúng ta. Nó nằm trong một hệ bị chi phối bởi hai chuẩn tinh (quasars).

Chuẩn tinh, hay “nguồn phát bức xạ giống sao” là những vật thể sáng nhất và xa xôi nhất trong vũ trụ đã được biết. Thực tế, chúng sáng và phóng thích nhiều năng lượng đến mức, được cho là sản xuất hơn 10-100 lần năng lượng của toàn bộ Ngân Hà trong một vùng chỉ vỏn vẹn kích thước của Thái Dương Hệ.

Một trong hai chuẩn tinh gần nhất là UM 287 có phát xạ phát ra giống như một chiếc đèn chiếu sáng giúp làm sáng tỏ những khí nuôi dưỡng dây tóc trong mạng lưới vũ trụ vào trong tiền thiên hà xoắn ốc này. Năm ngoái, tiến sĩ Sebastiano Cantalupo của ETH Zurich, Thụy Sĩ và các đồng nghiệp cũng đã phát hiện ra một thứ mà họ nghĩ đó là một dây tóc lớn bên cạnh chuẩn tinh UM 287.

Thiên hà nguyên thủy bị chi phối bởi hai chuẩn tinh. Ảnh Sci-news

Vào cuối tháng 9/2014, các nhà thiên văn học quyết định theo dõi hệ thống tiền thiên hà này với thiết bị Cosmic Web Imager (CWI) của đài quan sát Palomar. Là một máy quang phổ lĩnh vực tích phân, CWI cho phép nhóm nghiên cứu thu thập các hình ảnh xung quanh chuẩn tinh UM 278 tại hàng trăm bước sóng khác nhau cũng một lúc, tiết lộ chi tiết về thành phần, sự phân bố khối lượng và vận tốc của hệ thống tiền thiên hà.

Các nhà khoa học tập trung vào một loạt các bước sóng xung quanh một dòng phát xạ trong tia UV hay được biết đến như là dòng Lyman-alpha. Họ đã thu thập các hình ảnh quang phổ, kết hợp lại để tạo thành một bản đồ nhiều bước sóng của một khoảng trời xung quanh hai chuẩn tinh.

Dữ liệu này được mô tả trong những khu vực mà khí thoát ra trong dòng Lyman-alpha và nó cũng chỉ ra vận tốc mà dòng khí di chuyển đối với trung tâm của hệ thống. "Những hình ảnh này rõ ràng cho thấy rằng hệ thống thiên hà nguyên thủy này là một đĩa quay - mọi người có thể nhìn thấy một bên đang tiến gần hơn đến chúng ta và bên kia đang di chuyển ra xa. Và cũng có thể nhìn thấy rằng có một sợi dây tóc kéo dài vượt quá đĩa quay", giáo sư Christopher Martin đến từ TRung tâm Cahill Vật lý thiên văn tại Viện Công nghệ California, một thành biên trong nhóm nghiên cứu cho biết.

Hơn nữa, các số đo chỉ ra rằng chiếc đĩa quay ở tốc độ khoảng 400 km/s, nhanh hơn vận tốc quay của thiên hà Milky Way. "Các sợi dây tóc có vận tốc là một hằng số. Nó cơ bản là một lượng khí chuyển vào trong đĩa quay với một tỷ lệ cố định. Một khi khí này hợp nhất với đĩa quay bên trong quầng vật chất tối, nó sẽ được các khí và các vật chất tối luân phiên kéo xung quanh trong quầng sáng", một nhà thiên văn học cho biết.

Theo các nhà khoa học, phát hiện của họ cung cấp sự hỗ trợ mạnh mẽ cho mô hình dòng chảy nguội của sự hình thành thiên hà. Ngoài ra, chúng cũng cho thấy rằng trong vũ trụ sơ khai, dòng chảy nguội thường đổ trực tiếp từ các khu vực vũ trụ vào trong thiên hà, thúc đẩy sự hình thành ngôi sao nhanh chóng hơn.

"Đây là bằng chứng đầu tiên về cách mà các thiên hà hình thành. Ngay cả khi công tác mô phỏng và lý luận ngày càng nhấn mạnh tầm quan trọng của các dòng chảy nguội thì bằng chứng quan sát về vai trò của chúng trong sự hình thành thiên hạ cũng vẫn còn thiếu", giáo sư Martin cho biết.

Bích Phượng