Bắt được cặp vật thể kinh dị “xuyên không” từ 13 tỉ năm trước

Anh Thư21:31 22/08/2024

Từ vùng không – thời gian chỉ 900 triệu năm sau khi vũ trụ ra đời, một cặp vật thể đã đạt được trạng thái gần như không thể tin nổi.

Theo SciTech Daily, một nhóm nghiên cứu đa quốc gia, dẫn dầu bởi Viện Vật lý và toán học vũ trụ Kavli (Kavli IPMU – Nhật Bản), đã phát hiện một cặp vật thể đáng sợ “xuyên không” từ vũ trụ sơ khai nhờ vào hai kính viễn vọng Subaru và Gemini North đặt tại Hawaii (Mỹ).

Chúng là hai chuẩn tinh, tức các lỗ đen “cải trang” thành vật thể sáng như sao trên bầu trời. Ánh sáng đó đến từ việc chúng đang ngấu nghiến vật chất một cách cuồng nộ.

Quan trọng hơn, chúng đến từ thời kỳ gọi là “Bình minh vũ trụ” – tức 1 tỉ năm sau sự kiện Vụ nổ Big Bang 13,8 tỉ năm trước.

Ảnh đồ họa mô tả cặp vật thể “quái vật” đang trên đà hợp nhất – Ảnh: ĐÀI QUAN SÁT GEMINI/NOIRLab

Trong hình ảnh “xuyên không” mà hai kính viễn vọng thu thập được, cặp vật thể đang tồn tại trong vùng không gian khoảng 900 triệu năm hậu Big Bang và đã đạt được kích thước khổng lồ.

Ánh sáng từ chúng mạnh đến nỗi băng qua hàng tỉ năm ánh sáng để đến với các kính viễn vọng đặt trên địa cầu, tất nhiên cũng mất hàng tỉ năm và đem về cho chúng ta cái nhìn toàn vẹn về một khoảnh khắc trong quá khứ vũ trụ.

Video đang HOT

Cặp chuẩn tinh trong hình ảnh “xuyên không” mà các kính viễn vọng ghi lại – Ảnh: NOIRLab

Với niên đại của mình, cặp chuẩn tinh đem lại cái nhìn về thời kỳ tái ion hóa của vũ trụ, xảy ra từ 400 triệu năm – 1 tỉ năm hậu Big Bang.

Thời kỳ đó, một thứ gì đó, có thể là sự kết hợp của nhiều nguồn, đã giải phóng đủ bức xạ để tách các electron khỏi hầu hết các nguyên tử hydro, làm thay đổi hoàn toàn bản chất của vũ trụ.

Các nhà khoa học nghi ngờ nguồn bức xạ mạnh mẽ đó phần lớn đến từ các chuẩn tinh.

Sự va chạm và hợp nhất của hai thiên hà có thể cung cấp vật chất cho các lỗ đen siêu khối, kích hoạt hoạt động của chuẩn tinh.

Vì vậy, vào thời điểm bức xạ mạnh đang nung nóng toàn bộ vũ trụ, bạn sẽ mong đợi nhìn thấy nhiều chuẩn tinh sinh đôi.

Thế nhưng, bất chấp việc nhân loại đã tìm được 300 chuẩn tinh từ kỷ nguyên tái ion hóa này, cái nào cũng lẻ loi.

Vì vậy, cặp vật thể khủng khiếp vừa được ghi nhận là cặp chuẩn tinh đầu tiên giúp minh chứng cho lý thuyết lâu năm nói trên.

Cặp chuẩn tinh này cũng là 2 lỗ đen trung tâm của 2 thiên hà đang trong quá trình hợp nhất – một quá trình quan trọng trong sự tiến hóa của vũ trụ.

Do vậy, khám phá này còn làm sáng tỏ thêm vai trò của các vụ hợp nhất thiên hà và hoạt động của lỗ đen trong thời kỳ Bình minh vũ trụ.

Lộ diện 3 vật thể ra đời từ "vùng hỗn mang" hậu Big Bang

Siêu kính viễn vọng James Webb lần đầu tiên phơi bày hình ảnh "xuyên không" của 3 vật thể vũ trụ có niên đại lên tới 13,3-13,4 tỉ năm tuổi.

Theo Science Alert, các vật thể lạ lùng mà kính viễn vọng không gian mạnh nhất thế giới James Webb ghi lại là những thứ được hình thành từ "kỷ nguyên hỗn mang" của thời kỳ gọi là "Bình minh vũ trụ".

Ba vật thể đang hình thành từ "vùng hỗn mang", là 3 trong số các thiên hà cổ đại nhất vũ trụ, được đồ họa lại cho rõ ràng dựa trên dữ liệu James Webb - Ảnh: NASA/ESA/CSA/Joseph Olmsted/STScI

Thời kỳ Bình minh vũ trụ chỉ giai đoạn 1 triệu năm kể từ sự kiện Vụ nổ Big Bang khai sinh vũ trụ (khoảng hơn 13,8 tỉ năm trước), vốn còn rất nhiều điều chưa được hiểu rõ.

Vào thời kỳ này, nhất là trong "kỷ nguyên hỗn mang" đầu tiên, sương mù hydro trung tính tràn ngập vũ trụ và ngăn ánh sáng truyền tự do, do đó dù ánh sáng từ thời kỳ đó còn sót lại ở đâu đó, các phương tiện của con người vẫn rất khó tìm thấy.

Nhưng nhóm khoa học gia đẫn dầu bởi nhà vật lý thiên văn Kasper Elm Heintz từ Viện Niels Bohr (Đan Mạch) đã phát triển một phương pháp mới, tận dụng chính hydro trung tính này.

Trong nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Science, các tác giả cho biết họ đã sử dụng "mắt thần" hồng ngoại của James Webb để nắm bắt tín hiệu phát ra từ hydro trung tính bao quanh các thiên hà cổ đại.

Khí này có thể hấp thụ và phản chiếu ánh sáng của các vật thể mà chúng đang cố che giấu khỏi ánh mắt nhân loại.

Ánh sáng từ các vật thể xa xôi có một độ trễ tương ứng với khoảng cách để đi đến Trái Đất, nên việc James Webb nhìn xa được hàng tỉ năm ánh sáng cũng đồng thời giúp nó bắt được hình ảnh "xuyên không" của vật thể đó.

Đó là hình ảnh nguyên vẹn của hàng tỉ năm trước, khi vật thể vẫn còn trong trạng thái nguyên sơ và chưa bị vũ trụ đẩy đi quá xa Trái Đất trong quá trình giãn nở.

Trong trường hợp này, nhóm của TS Heintz đã tìm thấy hình ảnh của 3 vật thể đáng kinh ngạc, là 3 thiên hà tồn tại trong vòng 400-600 triệu năm hậu Big Bang.

Chúng có lẽ đã bắt đầu hình thành từ khá lâu trước đó và trong hình ảnh James Webb ghi lại, các bể chứa khí vũ trụ đang tích cực bị dồn vào thiên hà, cho thấy chúng đang phát triển tích cực và dần hoàn thiện hình dáng.

Những bể chứa khí này chiếm một tỉ lệ khá lớn trong mỗi thiên hà, cho thấy rằng chúng đang tích cực hình thành vật chất thiên hà. Việc có quá nhiều khí cũng cho thấy rằng tại thời điểm quan sát các thiên hà vẫn chưa hình thành hầu hết các ngôi sao của chúng.

Nhà vũ trụ học và vật lý thiên văn Darach Watson thuộc Viện Niels Bohr giải thích thêm: "Trong vài trăm triệu năm hậu Big Bang, những ngôi sao đầu tiên hình thành, trước khi các ngôi sao và khí bắt đầu kết hợp thành các thiên hà".

Trong khi đó, đồng tác giả Gabriel Brammer nêu lại một trong những câu hỏi cơ bản nhất của nhân loại: "Chúng ta đến từ đâu?".

Ông tin rằng phát hiện mới này và các phát hiện tương tự trong tương lai sẽ trả lời điều đó.

Chính phiên bản nguyên sơ của Milky Way (Ngân Hà), tức thiên hà chứa Trái Đất, cũng được cho là có nguồn gốc rất sớm trong "kỷ nguyên hỗn mang", trước khi nuốt chửng hơn 20 thiên hà khác và trở thành quái vật khổng lồ như ngày nay.

Bí ẩn của vùng đất cấm Nam Cực: Xuất hiện dị thường từ tính ở độ sâu 4.800 mét dưới lớp băng Trong thời gian gần đây, Nam Cực không chỉ là vùng đất băng giá lạnh lẽo mà còn chứa đựng những bí ẩn khoa học đầy hấp dẫn. Một trong những khám phá đáng chú ý nhất là "dị thường từ tính" xuất hiện ở độ sâu 4.800 mét dưới lớp băng. Cực Bắc từ của Trái Đất đã và đang di chuyển...