Hình ảnh Kính viễn vọng Không gian Hubble của J1148 + 5251. Windhorst, Đại học bang Arizona
Các quasar là đèn hiệu tốt nhất và dễ quan sát nhất đối với các nhà thiên văn học để thăm dò vũ trụ xa xôi, và một trong những quasar xa nhất và sáng nhất đang mang đến một chút bất ngờ. Các nhà thiên văn học nghiên cứu một thiên hà xa xôi, được đặt tên là J1148 + 5251 và chứa một quasar sáng, chỉ nhìn thấy chuẩn tinh chứ không phải chính thiên hà chủ. Người ta đã nghĩ rằng quasar đã ăn rất nhiều ngôi sao mỗi năm để có khối lượng lên tới ba tỷ khối lượng mặt trời chỉ sau vài trăm triệu năm. Nhưng tất cả các ngôi sao ở đâu?
Có khả năng, quasar hasn đã trở nên điên cuồng khi ăn và ăn mọi thứ trong tầm mắt! Nhưng nó có thể ăn trên kẻ ranh mãnh. Các chế độ xem hồng ngoại gần với Kính viễn vọng Không gian Hubble Kính viễn vọng Không gian rộng 3 của Hubble chỉ cung cấp gợi ý về những gì có thể xảy ra: thiên hà bị che phủ bởi bụi mà không ai có thể nhìn thấy ánh sao; chỉ có quasar sáng, rực rỡ tỏa sáng. Hiện tại có bao nhiêu ngôi sao mà quasar này đang ăn không chắc chắn, vì cuộc tàn sát đang diễn ra bí mật.
Trong khi hầu hết các thiên hà ban đầu hầu như không chứa bụi - vũ trụ sơ khai không có bụi cho đến khi thế hệ sao đầu tiên bắt đầu tạo bụi thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân - các quan sát dưới đáy biển trước đây cho thấy thiên hà này chứa một lượng lớn bụi, do đó cũng có phần bí ẩn. .
Vì vậy, làm thế nào tất cả điều này có thể xảy ra?
Nghệ sĩ ấn tượng về một trong những quasar xa nhất, lâu đời nhất, sáng nhất từng thấy được ẩn giấu sau lớp bụi. Bụi cũng che giấu tầm nhìn của thiên hà bên dưới mà các quasar có lẽ được nhúng vào. (Tín dụng: NASA / ESA / G.Bacon, STScI)
Nếu bạn muốn che giấu các ngôi sao bằng bụi, bạn cần phải tạo ra nhiều ngôi sao khổng lồ tồn tại trong thời gian ngắn trước đó để mất khối lượng vào cuối đời. Bạn cần phải làm điều này thật nhanh chóng, vì vậy các siêu tân tinh và các kênh giảm khối lượng lớn khác có thể lấp đầy môi trường với bụi rất nhanh, theo ông Rogier Windhorst thuộc Đại học bang Arizona (ASU), Tempe, Ariz.
Bạn cũng phải tạo ra chúng trên khắp thiên hà để phát tán bụi khắp thiên hà, Matt đã bổ sung Matt Mechtley, cũng thuộc ASU.
Chuẩn tinh này lần đầu tiên được xác định trong Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS) và các quan sát dưới chu vi theo dõi cho thấy bụi đáng kể nhưng không phải là cách thức và nơi nó được phân phối.
Windhorst và nhóm của ông đã sử dụng Hubble để trừ rất cẩn thận ánh sáng khỏi hình ảnh chuẩn tinh và tìm kiếm ánh sáng của các ngôi sao xung quanh. Họ đã làm điều này bằng cách nhìn vào ánh sáng của một ngôi sao tham chiếu trên bầu trời gần chuẩn tinh và sử dụng nó làm khuôn mẫu để loại bỏ ánh sáng chuẩn tinh khỏi hình ảnh. Khi chuẩn tinh được loại bỏ, không có ánh sáng sao tiềm ẩn nào được phát hiện. Các ngôi sao thiên hà bên dưới có thể dễ dàng được phát hiện, nếu chúng có mặt và tương đối không bị che khuất bởi bụi ở ít nhất một số vị trí.
Một điều đáng chú ý là Hubble đã không tìm thấy bất kỳ thiên hà nào bên dưới, Windhorst nói. Thiên hà bên dưới ở khắp mọi nơi mờ hơn nhiều so với dự kiến, và do đó phải ở trong một môi trường rất bụi trong suốt. Nó là một trong những đám cháy rừng gợn nhất trong vũ trụ. Nó tạo ra rất nhiều khói đến nỗi bạn không nhìn thấy bất kỳ ánh sao nào, ở bất cứ đâu. Ngọn lửa rừng đã hoàn tất, không một cái cây nào bị đốt cháy.
Vì chúng ta không thấy các ngôi sao, nên chúng ta có thể loại trừ rằng thiên hà chứa quasar này là một thiên hà bình thường, ông Marouley nói. Sau đó, trong số các thiên hà bụi bặm nhất trong vũ trụ và bụi được phân bố rộng rãi đến mức thậm chí không có một cụm sao nào nhìn qua. Chúng tôi rất gần với một phát hiện hợp lý, theo nghĩa là nếu chúng tôi đi sâu hơn hai nhân tố, chúng tôi có thể đã phát hiện ra một số ánh sáng từ các ngôi sao trẻ của nó, ngay cả trong một thiên hà bụi bặm như vậy.
Kết quả này đã được công bố trong số ra ngày 10 tháng 9 của Tạp chí Vật lý thiên văn trong bài viết của nhóm.
Cách duy nhất để đi đến tận cùng của bí ẩn này, Windhorst nói, là chờ Kính viễn vọng Không gian James Webb ra mắt và đưa lên mạng.
Kính viễn vọng Webb được thiết kế để phát hiện chính xác điều này, ông nói. Chúng ta sẽ có được sự phát hiện chắc chắn của các ngôi sao với Webb cảm với độ nhạy tốt hơn đối với các bước sóng ánh sáng dài hơn, điều này sẽ thăm dò tốt hơn các vùng bụi trong các thiên hà trẻ này.
Kính thiên văn Webb cũng sẽ có độ nhạy hồng ngoại để nhìn ngang tới 200 triệu năm sau Vụ nổ lớn. Nếu các thiên hà bắt đầu hình thành các ngôi sao ở thời kỳ đầu này, Webb được thiết kế và được xây dựng để phát hiện chúng.
Vì vậy, chỉ sau đó, bản chất thực sự - và tàn sát tiềm năng - của hệ thống này sẽ được tiết lộ.
Đọc bài viết của nhóm.
Nguồn: NASA
