Kính viễn vọng James Webb phát hiện 4 thiên hà lâu đời nhất từ trước đến nay

Kính viễn vọng không gian James Webb đã phát hiện ra 4 thiên hà ở khoảng cách xa nhất được biết đến, với một trong số đó hình thành 320 triệu năm sau vụ nổ Big Bang khi vũ trụ vẫn còn ở giai đoạn sơ khai.

Hình ảnh chụp bởi kính viễn vọng không gian James Webb cho thấy tâm của M74, một thiên hà xoắn ốc cách Trái Đất 32 triệu năm ánh sáng, bao gồm khoảng 100 tỷ ngôi sao. Ảnh: AFP/TTXVN

Dẫn hai nghiên cứu mới công bố ngày 4/4, hãng tin AFP đưa tin kể từ chính thức đi vào hoạt động vào năm ngoái, kính viễn vọng khổng lồ James Webb đã đạt được nhiều thành tựu về khám phá khoa học, quan sát xa hơn bao giờ hết vào các vùng xa xôi của vũ trụ.

Khi ánh sáng từ các thiên hà đến được Trái Đất, các tia sáng này đã bị kéo giãn bởi hiện tượng giãn nở của vũ trụ và chuyển thành tia hồng ngoại.

Với thiết bị quang phổ cận hồng ngoại NIRCam, kính viễn vọng James Webb có khả năng phát hiện các tia hồng ngoại này, từ đó cho phép thiết bị xác nhận một loạt thiên hà chưa từng thấy trước đây. Một số thiên hà trong đó có thể định hình lại sự hiểu biết của các nhà thiên văn học về vũ trụ sơ khai.

Trong hai nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Nature Astronomy, các nhà thiên văn tiết lộ họ đã phát hiện 4 thiên hà xa nhất từng được quan sát. Các thiên hà có niên đại từ 300 đến 500 triệu năm sau vụ nổ Big Bang hơn 13 tỷ năm trước.

Điều đó có nghĩa là các thiên hà xuất hiện từ thời kỳ gọi là “kỷ nguyên tái ion hóa” – thời kỳ mà những ngôi sao đầu tiên xuất hiện. Kỷ nguyên này tiếp nối ngay sau thời kỳ đen tối của vũ trụ do vụ nổ Big Bang gây ra.

Stephane Charlot, một nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý thiên văn Paris đồng thời là một trong những tác giả của hai nghiên cứu mới, nói rằng thiên hà xa nhất, có ký hiệu khoa học JADES-GS-z13-0, hình thành 320 triệu năm sau nổ Big Bang. Đó là khoảng cách lớn nhất mà các nhà thiên văn học từng quan sát được. Với khoảng cách rất xa, ánh sáng từ thiên hà JADES-GS-z13-0 phải mất hơn 13,4 tỷ năm mới đến được kính viễn vọng.

Kính viễn vọng James Webb cũng xác nhận sự tồn tại của một thiên hà khác, JADES-GS-z10-0, xuất hiện 450 triệu năm sau vụ nổ Big Bang.

Tất cả 4 thiên hà mới được tìm thấy đều có khối lượng rất ít, nặng bằng một trăm triệu khối lượng Mặt Trời. Tuy nhiên, các thiên hà này rất thích ứng trong việc hình thành các ngôi sao tương ứng với khối lượng của chúng. Nhà nghiên cứu Charlot nói thêm những ngôi sao này đang hình thành với tốc độ tương đương với Ngân hà.

Các thiên hà mới được phát hiện cũng tương đối nghèo kim loại. Điều này phù hợp với mô hình chuẩn của vũ trụ học. Theo lý thuyết, nếu như thiên hà xuất hiện gần với vụ nổ Big Bang, thì càng có ít thời gian để kim loại hình thành.