Nhìn
lại 11 tỉ năm về trước, lần đầu tiên các nhà
thiên văn đã đo đạc chuyển động các ngôi sao
của một thiên hà xa xôi và thu được kết quả
vận tốc lên tới một triệu dặm mỗi giờ, gấp hai
lần vận tốc Mặt trời trong dải Ngân Hà.
Các ngôi sao vận tốc lớn đang hé lộ những
thiên hà xa xôi với kích thước chỉ bằng một
phần dải Ngân Hà đã phát triển như thế nào để
có hình dáng như chúng ta thấy ngày nay. Kết
quả nghiên cứu sẽ được công bố trên tờ Nature
số ra ngày 6 tháng 8 này.
“Thiên hà này rất nhỏ, nhưng các ngôi sao lại
di chuyển với tốc độ cao khủng khiếp như thể
chúng là thành viên của một thiên hà vĩ đại
ngày nay ở ngay sát dải Ngân Hà của chúng ta,”
Pieter van Dokkum, giảng viên vật lý – thiên
văn học tại đại học Yale, bang Connecticut,
trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết. Người ta vẫn
chưa hiểu rõ được tại sao những thiên hà như
thế này, với khối lượng lớn và kích thước nhỏ,
có thể hình thành trong vũ trụ sơ khai và rồi
phát triển thành các thiên hà mà ta thấy ở
ngay sát dải Ngân Hà ngày nay với khoảng 13,7
tỉ năm tuổi.
Công trình của nhóm nghiên cứu quốc tế đã kết
hợp các dữ liệu thu thập được từ kính Thiên
văn Không gian Hubble của NASA với các quan
sát từ kính thiên văn Gemini South ở Chile.
Theo van Dokkum, “Các dữ liệu từ kính Hubble
năm 2007 xác nhận rằng thiên hà này chỉ có
kích thước bằng một phần nhỏ kích thước của
hầu hết các thiên hà “già” hơn, phát triển hơn
mà chúng ta thấy ngày nay. Gương khổng lồ dài
tới 8 mét của kính thiên văn Gemini cho phép
thu thập đủ ánh sáng để xác định chuyển động
của các ngôi sao với một kĩ thuật tương tự như
cách cảnh sát dùng ánh sáng laser bắn tốc độ
phương tiện giao thông.“ Quan sát bằng kính
quang phổ cận hồng ngoại cần tới 29 giờ liên
tiếp để thu thập ánh sáng rất nhạt phát ra từ
thiên hà 1255-0 xa xôi.
“Với những quan sát này, chúng ta có thể quay
ngược thời gian và biết được các thiên hà xa
xưa có hình dáng như thế nào khi vũ trụ còn
rất trẻ,” Mariska Kriek, giảng viên trường đại
học Princeton, thành viên nhóm nghiên cứu cho
biết. N.J. 1255-0 tồn tại cách đây từ rất lâu,
khi mà vũ trụ chỉ mới 3 tỉ năm tuổi.

Nhìn lại 11 tỉ năm về
trước, lần đầu tiên các nhà thiên văn đã đo
đạc sự chuyển động của các ngôi sao của một
thiên hà xa xôi và thu được kết quả vận tốc
lên tới một triệu dặm mỗi giờ, gấp hai lần vận
tốc của Mặt trời trong dải Ngân Hà. Các thiên
hà chỉ có kích thước bằng một phần nhỏ dải
Ngân Hà của chúng ta, và đã trải qua hàng tỉ
năm để phát triển thành thiên hà hoàn thiện
như chúng ta thấy ngày nay. (Ảnh: NASA, ESA,
and A. Feild (STScI))
Các nhà thiên văn thú nhận rằng rất khó để
giải thích những thiên hà khối lượng lớn với
kích thước nhỏ như vậy đã hình thành như thế
nào, và vì sao chúng không xuất hiện trong vũ
trụ ngày nay. “Một khả năng là những gì chúng
ta đang nhìn thấy hiện tại sau này sẽ trở
thành vùng trung tâm cô đặc của một thiên hà
cực lớn,” Marijn Franx of Leiden, một thành
viên khác của nhóm nghiên cứu, cho biết. “Phần
trung tâm có lẽ là phần được hình thành đầu
tiên cùng với những hố đen khổng lồ tồn tại
trong các thiên hà lớn ngày nay.”
Để kiểm chứng sự hình thành của những thiên hà
cực lớn, các nhà thiên văn đã lên kế hoạch
quan sát thật kĩ các thiên hà xa xưa hơn nữa.
Bằng camera trường rộng 3 mới lắp đặt trên
kính viễn vọng Không gian Hubble, những thiên
hà này có thể được phát hiện. “Tổ tiên của các
thiên hà cực lớn hẳn có những đặc tính rất
khác biệt do chúng hình thành rất nhiều sao
cùng một hố đen lớn trong khoảng thời gian
tương đối ngắn,” van Dokkum nói.
Nghiên cứu này tiếp nối các nghiên cứu trước
đó cho rằng những thiên hà già nhất, phát sáng
nhiều nhất trong vũ trụ sơ khai là những thiên
hà tuy nhỏ nhưng có khối lượng sao tương đương
với các thiên hà hình elip ngày nay. Những
thiên hà khối lượng lớn nhất mà chúng ta thấy
trong vũ trụ ngày nay có khối lượng đương
tương 1255-0 và thường có kích thước lớn gấp 5
lần so với thiên hà trẻ kích thước nhỏ.
Các quan sát của kính viễn vọng không gian
Hubble được tiến hành với camera cận hồng
ngoại và quang phổ kế đa vật dạng (NICMOS).
Các quan sát từ kính thiên văn Gemini được
tiến hành với Máy quang phổ cận hồng ngoại (GNIRS),
thiết bị hiện đang được nâng cấp và sẽ được
tái lắp đặt trên kính thiên văn North Gemini
vào năm 2010.
|
|
|