Kính thiên văn James Webb phát hiện thiên hà xa nhất từng được biết đến

Thiên hà này là một hệ sao sáng đặc biệt, tồn tại mới chỉ 290 triệu năm sau Vụ nổ lớn (Big Bang).

Được triển khai từ tháng 7/2022, James Webb là kính viễn vọng không gian mạnh nhất từng được chế tạo. Kính thiên văn này đã mở ra một kỷ nguyên mới của những đột phá khoa học, cung cấp hình ảnh vùng xa xôi của vũ trụ, giúp con người nhìn ngược lại thời gian. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh phát hiện mới nhất của James Webb có ý nghĩa sâu sắc đối với sự hiểu biết về thời bình minh của vũ trụ.

Trong một thông cáo chung, nhóm các nhà thiên văn quốc tế cho biết lần đầu tiên phát hiện thiên hà được gọi là JADES-GS-z14-0 vào đầu năm 2023. Tuy nhiên, họ cần quan sát thêm để đảm bảo chắc chắn rằng thiên hà này thực sự là thiên hà xa nhất quan sát được từ trước đến nay.

Ông Stefano Carniani thuộc Đại học Scuola Normale Superiore tại Italy và ông Kevin Hainline thuộc Đại học Arizona cho biết: “Nguồn sáng đến mức đáng kinh ngạc, ngoài dự kiến đối với một thiên hà xa như vậy và rất gần một thiên hà khác, đến mức cả hai dường như là một phần của một vật thể lớn hơn”.

Trước khi ánh sáng từ các thiên hà xa nhất tới Trái Đất, ánh sáng giãn ra do sự giãn nở của vũ trụ và chuyển sang vùng hồng ngoại của quang phổ ánh sáng mà kính thiên văn James Webb được trang bị để phát hiện với độ rõ nét chưa từng có.

Tháng 10/2023 và tháng 1/2024, nhóm nghiên cứu đã tiến hành các quan sát để xác nhận giả thuyết của họ, lần lượt sử dụng thiết bị chụp ảnh chính của James Webb có tên là NIRCam và thiết bị NIRSpec để phân tích quang phổ ánh sáng từ một vật thể và xác định các đặc tính vật lý.

Theo đó, JADES-GS-z14-0 phá kỷ lục trước đó về thiên hà lâu đời nhất được biết đến là JADES-GS-z13-0 tồn tại 320 triệu năm sau Vụ nổ lớn. Sau khi xác định được tuổi của thiên hà JADES-GS-z14-0 vào tháng 1 năm nay, ông Hainline bày tỏ vô cùng kinh ngạc. Nhà nghiên cứu này so sánh: “Nếu vũ trụ là một bộ phim dài 2 giờ thì thiên hà này xuất hiện từ 2 phút rưỡi đầu tiên”.

Dựa trên các hình ảnh, thiên hà JADES-GS-z14-0 được xác định cách Trái Đất 1.600 năm ánh sáng. Theo các nhà nghiên cứu, ánh sáng từ những ngôi sao cho thấy thiên hà này nặng gấp hàng trăm triệu lần so với khối lượng của Mặt Trời. Nhóm khoa học đặt ra câu hỏi làm thế nào tự nhiên có thể tạo ra một thiên hà sáng và lớn như như vậy chỉ trong chưa đến 300 triệu năm. Kết quả phân tích sâu hơn về phát xạ ánh sáng cho thấy sự xuất hiện của oxy, một phát hiện đáng kinh ngạc khác chứng tỏ nhiều thế hệ sao rất lớn và nặng đã tồn tại trước khi quan sát được thiên hà.

Như vậy, kết quả quan sát JADES-GS-z14-0 đã đảo ngược các dự đoán thiên văn về những thiên hà hình thành sớm nhất sau Vụ nổ lớn 13,8 tỷ năm trước.

Các nhà nghiên cứu cho biết họ mới chỉ quan sát được một phần tương đối nhỏ của bầu trời đêm, do đó trong những năm tới rất có thể sẽ phát hiện thêm nhiều thiên hà sáng hơn và hình thành sớm hơn.