Haro 11 galaxy view cận cảnh. Tín dụng hình ảnh: Hubble. Nhấn vào đây để phóng to
Một thiên hà nhỏ bé đã cho các nhà thiên văn học một cái nhìn thoáng qua về thời điểm các vật thể sáng đầu tiên trong vũ trụ hình thành, chấm dứt thời kỳ đen tối theo sau sự ra đời của vũ trụ.
Các nhà thiên văn học từ Thụy Điển, Tây Ban Nha và Đại học Johns Hopkins đã sử dụng vệ tinh thám hiểm quang phổ cực tím (FUSE) của NASA để thực hiện phép đo trực tiếp đầu tiên về bức xạ ion hóa rò rỉ từ một thiên hà lùn trải qua quá trình hình thành sao. Kết quả, có sự phân nhánh để hiểu vũ trụ sơ khai phát triển như thế nào, sẽ giúp các nhà thiên văn xác định liệu các ngôi sao đầu tiên? hoặc một số loại đối tượng khác? kết thúc thời kỳ đen tối của vũ trụ.
Nhóm nghiên cứu sẽ trình bày kết quả vào ngày 12 tháng 1 tại cuộc họp lần thứ 207 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ tại Washington, D.C.
Được nhiều nhà thiên văn học coi là di tích từ giai đoạn đầu của vũ trụ, các thiên hà lùn là những thiên hà nhỏ, rất mờ nhạt chứa một phần lớn khí và tương đối ít sao. Theo một mô hình hình thành thiên hà, nhiều thiên hà nhỏ hơn này đã hợp nhất để xây dựng nên những thiên hà lớn hơn ngày nay. Nếu đó là sự thật, bất kỳ thiên hà lùn nào được quan sát bây giờ có thể được coi là hóa thạch của Hồi có thể tồn tại? không có thay đổi đáng kể? từ một thời kỳ trước đó.
Được dẫn dắt bởi Nils Bergvall thuộc Đài quan sát thiên văn ở Uppsala, Thụy Điển, nhóm nghiên cứu đã quan sát một thiên hà nhỏ, được gọi là Haro 11, nằm cách chòm sao điêu khắc phía nam khoảng 281 triệu năm ánh sáng. Phân tích dữ liệu của nhóm FUSE đã tạo ra một kết quả quan trọng: từ 4% đến 10% bức xạ ion hóa được tạo ra bởi các ngôi sao nóng trong Haro 11 có thể thoát ra ngoài vũ trụ.
Ion hóa là quá trình các nguyên tử và phân tử bị tước electron và chuyển thành các ion tích điện dương. Lịch sử của mức độ ion hóa rất quan trọng để hiểu được sự tiến hóa của các cấu trúc trong vũ trụ sơ khai, bởi vì nó quyết định các ngôi sao và thiên hà có thể hình thành dễ dàng như thế nào, theo BG Andersson, nhà khoa học nghiên cứu thuộc Khoa Vật lý và Thiên văn học Henry A. Rowland tại Johns Hopkins, và là thành viên của nhóm FUSE.
Một loại khí càng bị ion hóa, nó càng làm giảm hiệu quả. Tốc độ làm mát lần lượt kiểm soát khả năng của khí tạo thành các cấu trúc dày đặc hơn, chẳng hạn như các ngôi sao và thiên hà, theo ông Anders Andersson. Khí càng nóng, các cấu trúc càng ít hình thành, ông nói.
Do đó, lịch sử ion hóa của vũ trụ tiết lộ khi các vật thể phát sáng đầu tiên hình thành và khi các ngôi sao đầu tiên bắt đầu tỏa sáng.
Vụ nổ lớn xảy ra khoảng 13,7 tỷ năm trước. Vào thời điểm đó, vũ trụ trẻ sơ sinh quá nóng để ánh sáng chiếu vào. Vật chất bị ion hóa hoàn toàn: các nguyên tử bị phá vỡ thành các electron và hạt nhân nguyên tử, làm tán xạ ánh sáng như sương mù. Khi nó mở rộng và sau đó được làm lạnh, vật chất kết hợp thành các nguyên tử trung tính của một số nguyên tố nhẹ nhất. Dấu ấn của quá trình chuyển đổi này ngày nay được coi là bức xạ nền vi sóng vũ trụ.
Vũ trụ hiện tại, tuy nhiên, chủ yếu bị ion hóa; Các nhà thiên văn học thường đồng ý rằng sự tái tạo này xảy ra trong khoảng 12,5 đến 13 tỷ năm trước, khi các thiên hà và cụm thiên hà quy mô lớn đầu tiên đang hình thành. Các chi tiết về sự ion hóa này vẫn chưa rõ ràng, nhưng được các nhà thiên văn học nghiên cứu về cái gọi là thời kỳ đen tối của thế giới.
Các nhà thiên văn học không chắc chắn nếu các ngôi sao đầu tiên hoặc một số loại vật thể khác chấm dứt những thời kỳ đen tối đó, nhưng các quan sát của FUSE về Haro 11 11 cung cấp một manh mối.
Các quan sát cũng giúp tăng sự hiểu biết về cách thức vũ trụ được tái tạo. Theo nhóm nghiên cứu, những người đóng góp có khả năng bao gồm bức xạ cực mạnh được tạo ra khi vật chất rơi vào các lỗ đen hình thành nên cái mà chúng ta thấy bây giờ là các quasar và sự rò rỉ phóng xạ từ các khu vực hình thành sao sớm. Nhưng cho đến nay, bằng chứng trực tiếp cho khả năng tồn tại của cơ chế sau vẫn chưa có.
Tiến sĩ George Sonneborn, Nhà khoa học Dự án NASA / FUSE tại Trung tâm bay không gian NASA God Godard, Greenbelt, Md cho biết, đây là ví dụ mới nhất trong đó quan sát của FUSE về một vật thể tương đối gần đó có các phân nhánh quan trọng cho các câu hỏi vũ trụ học.
Kết quả này đã được chấp nhận để công bố bởi tạp chí Châu Âu Astronomy and Astrophysics.
Nguồn gốc: JHU News Release
