Các nhà thiên văn học của Anh và Hoa Kỳ đã sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Spitzer và Kính thiên văn vũ trụ Hubble để phát hiện ánh sáng đến từ những ngôi sao đầu tiên hình thành trong một số thiên hà xa nhất từng thấy. Phát biểu vào thứ Tư ngày 6 tháng 4 tại Hội nghị Thiên văn học Quốc gia RAS ở Birmingham, Tiến sĩ Andrew Bunker (Đại học Exeter) sẽ thảo luận về bằng chứng mới cho thấy sự hình thành của các thiên hà đầu tiên có thể đã được tiến hành sớm hơn so với suy nghĩ trước đây.
Công trình quan sát này sử dụng hình ảnh hồng ngoại từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer là rất cần thiết, vì các dự đoán lý thuyết về lịch sử hình thành sao trong Vũ trụ sơ khai rất không chắc chắn. Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Bunker và nghiên cứu sinh Laurence Eyles (Đại học Exeter), đã sử dụng dữ liệu Kính viễn vọng Không gian Hubble để xác định các thiên hà từ xa phù hợp để nghiên cứu thêm. Sau đó, họ đã phân tích các hình ảnh lưu trữ được chụp ở bước sóng hồng ngoại bằng Kính viễn vọng không gian NASAs Spitzer.
Những hình ảnh này, thu được như một phần của dự án Khảo sát sâu về nguồn gốc quan sát lớn (HÀNG HÓA) và Trường cực sâu Hubble (UDF), bao phủ một phần của bầu trời phía nam được gọi là chòm sao Fornax (Lò nướng). Chúng tôi đã sử dụng các hình ảnh từ Trường siêu sâu Hubble để xác định các vật thể có khả năng là các thiên hà 95% trên khắp vũ trụ quan sát được, Bunker giải thích. Những hình ảnh này là hình ảnh nhạy cảm nhất của chúng ta về Vũ trụ cho đến nay và chúng cho phép chúng ta khám phá những vật thể mờ nhất. Các đám mây khí can thiệp đã hấp thụ ánh sáng mà chúng phát ra ở bước sóng khả kiến từ lâu trước khi đến Trái đất, nhưng ánh sáng hồng ngoại của chúng vẫn có thể được phát hiện - và chính màu hồng ngoại của chúng đã khiến các nhà nghiên cứu tin rằng chúng nằm ở khoảng cách quá lớn.
Xác nhận về sự xa xôi cùng cực của chúng được cung cấp bởi kính viễn vọng Keck dài 10 mét ở Hawaii, kính viễn vọng quang học lớn nhất thế giới. Chúng tôi đã chứng minh những thiên hà này thực sự là một trong những thiên hà xa xôi nhất được biết đến bằng cách sử dụng kính thiên văn Keck để chụp quang phổ, Tiến sĩ Elizabeth Stanway (Đại học Wisconsin- Madison) cho biết.
Quang phổ Keck cho thấy các thiên hà có các dịch chuyển đỏ khoảng 6, điều đó có nghĩa là chúng ở rất xa nên ánh sáng từ chúng đã mất khoảng 13 tỷ năm để đến với chúng ta. Kính viễn vọng cho thấy chúng giống như khi vũ trụ chưa đầy một tỷ năm tuổi - tám tỷ năm trước khi Trái đất và Mặt trời hình thành.
Bước tiếp theo là tìm hiểu thêm về các ngôi sao trong các thiên hà xa xôi này bằng cách nghiên cứu các hình ảnh hồng ngoại mới của vùng không gian này được chụp bởi Spitzer. Các hình ảnh Hubble cho chúng ta biết về các ngôi sao mới sinh, nhưng các hình ảnh hồng ngoại mới được chụp bằng Kính viễn vọng Không gian Spitzer cung cấp cho chúng ta thêm thông tin về ánh sáng đến từ các ngôi sao cũ trong các thiên hà xa xôi này, Laurence Eyles, người đã nghiên cứu các hình ảnh Spitzer của những đối tượng này là một phần trong nghiên cứu của ông cho một tiến sĩ tại Exeter.
Điều này rất quan trọng, bởi vì nó cho chúng ta biết rằng một số thiên hà này đã 300 triệu năm tuổi khi Vũ trụ còn rất trẻ. Có thể đây là một số thiên hà đầu tiên được sinh ra, Michelle Doherty (Viện Thiên văn học, Cambridge) cho biết. Sử dụng các hình ảnh Spitzer, nhóm nghiên cứu có thể cân các ngôi sao trong các thiên hà này bằng cách nghiên cứu ánh sáng sao. Có vẻ như trong một vài trường hợp, các thiên hà ban đầu này có khối lượng lớn gần bằng các thiên hà chúng ta thấy xung quanh chúng ta ngày nay, điều hơi ngạc nhiên khi giả thuyết rằng các thiên hà bắt đầu nhỏ và phát triển bằng cách va chạm và hợp nhất với các thiên hà khác, Tiến sĩ Mark nói Lacy (Trung tâm khoa học Spitzer).
Câu đố thực sự là những thiên hà này dường như đã khá cũ khi Vũ trụ chỉ còn khoảng 5% so với tuổi hiện tại của nó, giáo sư Richard Ellis ở Caltech nhận xét. Điều này có nghĩa là sự hình thành sao phải bắt đầu từ rất sớm trong lịch sử Vũ trụ - sớm hơn so với trước đây. Ánh sáng từ những ngôi sao đầu tiên để đốt cháy có thể đã chấm dứt Thời kỳ đen tối của vũ trụ khi các thiên hà lần đầu tiên được bật lên. Nó cũng có khả năng đã khiến khí giữa các thiên hà bị nổ tung bởi ánh sao - sự tái tạo đã được phát hiện trong nền vi sóng vũ trụ bởi vệ tinh WMAP.
Các kết quả từ WMAP và Hubble Ultra Deep Field bổ sung cho công việc mới được thực hiện bởi nhóm Bunkers với dữ liệu Spitzer. Kết hợp lại với nhau, họ cho rằng Thời kỳ đen tối đã kết thúc vào khoảng 200 đến 500 triệu năm sau Vụ nổ lớn, khi những ngôi sao đầu tiên được sinh ra.
Một bài báo về những kết quả này đã được gửi để xuất bản trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
Nguồn gốc: RAS News phát hành
