Chùm Thiên hà SMACS 0723, do Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASAchụp được.
Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra thứ dường như là những thiên hà khổng lồ có niên đại trong vòng 600 triệu năm sau Vụ nổ Lớn – Big Bang – cho thấy vũ trụ sơ khai có thể đã có một chùm sao siêu nhanh tạo ra những “quái vật” này.
Mặc dù Kính viễn vọng Không gian James Webb đã phát hiện ra các thiên hà thậm chí còn già hơn, có niên đại chỉ trong vòng 300 triệu năm kể từ khi vũ trụ bắt đầu, nhưng chính kích thước và sự trưởng thành của sáu thiên hà khổng lồ rõ ràng này đã khiến các nhà khoa học choáng váng. Họ đã phúc trình những phát hiện này vào ngày 22/2.
Trưởng nhóm nghiên cứu Ivo Labbe của Đại học Công nghệ Swinburne của Úc và nhóm của ông dự kiến sẽ tìm thấy những thiên hà nhỏ bé ở gần thời điểm bình minh của vũ trụ – chứ không phải những thiên hà khổng lồ này.
“Trong khi hầu hết các thiên hà trong thời đại này vẫn còn nhỏ và chỉ lớn dần lên theo thời gian,” ông nói trong một email, “có một số quái vật đang trưởng thành rất nhanh. Tại sao lại như vậy hoặc nó sẽ hoạt động như thế nào, điều này vẫn chưa được biết.”
Mỗi vật thể trong số sáu vật thể này trông nặng hơn mặt trời của chúng ta hàng tỷ lần. Theo các nhà khoa học, người đã công bố phát hiện của họ trên tạp chí Nature, ở một trong số chúng, tổng trọng lượng của tất cả các ngôi sao của nó có thể lớn hơn mặt trời của chúng ta tới 100 tỷ lần.
Ông Labbe cho biết ban đầu ông và các cộng sự không nghĩ rằng kết quả là có thật — rằng không thể có các thiên hà trưởng thành sớm như Dải Ngân hà của chúng ta — và chúng vẫn cần được xác nhận. Các vật thể xuất hiện to và sáng đến mức một số thành viên trong nhóm nghĩ rằng họ đã nhầm lẫn.
Ông Labbe nói: “Chúng tôi vô cùng sửng sốt, hơi hoài nghi.”
Ông Joel Leja của Đại học Tiểu bang Pennsylvania, người tham gia nghiên cứu, gọi chúng là “những kẻ phá vỡ vũ trụ”.
Ông Leja cho biết trong một tuyên bố: “Sự tiết lộ rằng sự hình thành thiên hà khổng lồ bắt đầu từ rất sớm trong lịch sử vũ trụ đã đảo ngược điều mà nhiều người trong chúng ta từng nghĩ là khoa học đã ổn định. “Hóa ra chúng tôi đã tìm thấy một thứ quá bất ngờ, nó thực sự gây ra vấn đề cho khoa học. Nó đặt câu hỏi về toàn bộ bức tranh về sự hình thành thiên hà ban đầu.”
Những quan sát thiên hà này là một trong những tập dữ liệu đầu tiên đến từ kính viễn vọng Webb trị giá 10 tỷ đô la, được phóng cách đây hơn một năm. NASA và kính viễn vọng Webb của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu được coi là sản phẩm kế thừa của Kính viễn vọng Không gian Hubble, sắp kỷ niệm 33 năm ngày phóng.
Không giống như Hubble, Webb lớn hơn và mạnh hơn có thể nhìn xuyên qua các đám mây bụi bằng tầm nhìn hồng ngoại và khám phá các thiên hà trước đây chưa từng thấy. Các nhà khoa học hy vọng cuối cùng sẽ quan sát được những ngôi sao và thiên hà đầu tiên được hình thành sau khi vũ trụ được hình thành cách đây 13,8 tỷ năm.
Các nhà nghiên cứu vẫn đang chờ xác nhận chính thức thông qua quang phổ nhạy cảm, và cẩn thận gọi chúng là những “ứng cử viên thiên hà”, ở thời điểm này. Ông Leja cho biết có thể một số vật thể không phải là các thiên hà mà là các lỗ đen siêu lớn bị che khuất.
Mặc dù một số có thể chứng tỏ là nhỏ hơn, nhưng “khả năng cao là ít nhất một số trong số chúng sẽ trở thành” những người khổng lồ trong thiên hà, ông Labbe nói. “Sang năm chúng ta sẽ biết.”
Một bài học ban đầu từ Webb là “hãy bỏ qua những kỳ vọng của bạn và sẵn sàng đón nhận sự ngạc nhiên,” ông nói.
