Chú thích: Hình ảnh sâu này cho thấy vùng bầu trời xung quanh quasar HE0109-3518, gần trung tâm của hình ảnh. Cantalupo (UCSC)
Làm thế nào để bạn tìm thấy một thiên hà đen tối? Chiếu sáng một số chủ đề. Các thiên hà tối - những thiên hà cổ đại chứa ít hoặc không có sao - đã được lý thuyết hóa để tồn tại nhưng cho đến nay vẫn chưa được quan sát. Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế nghĩ rằng họ đã phát hiện ra những vật thể khó nắm bắt này bằng cách quan sát chúng phát sáng khi chúng được chiếu sáng bởi một quasar.
Các thiên hà tối là những thiên hà nhỏ, giàu khí trong Vũ trụ sơ khai rất kém hiệu quả trong việc hình thành các ngôi sao. Chúng được dự đoán bởi các lý thuyết về sự hình thành thiên hà và được cho là các khối xây dựng của các thiên hà sáng chói, đầy sao ngày nay. Các nhà thiên văn học nghĩ rằng họ có thể đã nuôi các thiên hà lớn với phần lớn khí sau đó hình thành thành các ngôi sao tồn tại ngày nay.
Về cơ bản không có sao, những thiên hà đen tối này không phát ra nhiều ánh sáng, khiến chúng rất khó phát hiện. Trong nhiều năm, các nhà thiên văn học đã cố gắng phát triển các kỹ thuật mới có thể xác nhận sự tồn tại của các thiên hà này. Sự hấp thụ nhỏ trong quang phổ của các nguồn sáng nền đã ám chỉ sự tồn tại của chúng. Tuy nhiên, nghiên cứu mới này đánh dấu lần đầu tiên những vật thể như vậy được nhìn thấy trực tiếp.
Cách tiếp cận của chúng tôi đối với vấn đề phát hiện một thiên hà đen tối chỉ đơn giản là chiếu ánh sáng rực rỡ vào nó, ông Simon Lilly, từ Viện Thiên văn học tại ETH Zurich, Thụy Sĩ), đồng tác giả của một bài báo mới đăng trên Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia. Chúng tôi đã tìm kiếm ánh sáng huỳnh quang của khí trong các thiên hà tối khi chúng được chiếu sáng bởi tia cực tím từ một quasar gần đó và rất sáng. Ánh sáng từ quasar làm cho các thiên hà tối phát sáng trong một quá trình tương tự như cách quần áo trắng được chiếu sáng bằng đèn cực tím trong một câu lạc bộ đêm.
Huỳnh quang là sự phát xạ ánh sáng bởi một chất được chiếu sáng bởi một nguồn sáng. Các quasar rất sáng, các thiên hà xa xôi và độ sáng của chúng khiến chúng trở thành những đèn hiệu mạnh có thể giúp chiếu sáng khu vực xung quanh, thăm dò thời đại khi các ngôi sao và thiên hà đầu tiên hình thành từ khí nguyên thủy.
Video này phóng to khu vực xung quanh chuẩn tinh, HE 0109-3518:
Để phát hiện ánh sáng huỳnh quang cực kỳ mờ của các thiên hà tối này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng Kính thiên văn rất lớn (VLT) và chụp một loạt các phơi sáng rất dài, lập bản đồ một vùng bầu trời xung quanh quasar HE 0109-3518. Họ tìm kiếm ánh sáng cực tím được phát ra từ khí hydro khi nó chịu bức xạ mạnh.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện gần 100 vật thể khí nằm trong vòng vài triệu năm ánh sáng của quasar và thu hẹp các thiên hà tối có thể xuống còn 12 vật thể. Nhóm nghiên cứu cho biết đây là những nhận dạng thuyết phục nhất về các thiên hà đen tối trong vũ trụ sơ khai cho đến nay.
Những quan sát của chúng tôi với VLT đã cung cấp bằng chứng cho sự tồn tại của những đám mây đen nhỏ gọn và biệt lập, ông Sebastiano Cantalupo từ Đại học California, Santa Cruz, tác giả chính của bài báo cho biết. Với nghiên cứu này, chúng tôi đã thực hiện một bước quan trọng trong việc tiết lộ và hiểu được các giai đoạn đầu tiên của sự hình thành thiên hà và cách các thiên hà thu được khí của chúng.
Các nhà thiên văn học cũng có thể xác định một số tính chất của các thiên hà tối và ước tính khối lượng khí trong chúng gấp khoảng 1 tỷ lần so với Mặt trời, điển hình cho các thiên hà có khối lượng thấp, giàu khí trong vũ trụ sơ khai . Họ cũng có thể ước tính rằng hiệu suất hình thành sao bị triệt tiêu bởi hệ số hơn 100 so với các thiên hà hình thành sao điển hình được tìm thấy ở giai đoạn tương tự trong lịch sử vũ trụ.
Nguồn: ESO
