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.