Thứ hai vừa qua (27 tháng 6), Hội nghị Thiên văn học Quốc gia - được tổ chức bởi Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia - đã khai mạc tại Đại học Nottingham ở Anh. Là một trong những hội nghị chuyên nghiệp lớn nhất ở châu Âu (với hơn 500 nhà khoa học tham dự), cuộc họp thường niên này là cơ hội cho các nhà thiên văn học và các nhà khoa học từ nhiều lĩnh vực trình bày mới nhất trong nghiên cứu của họ.
Và trong số rất nhiều bài thuyết trình được thực hiện cho đến nay, một trong những điều thú vị nhất đến từ một nhóm nghiên cứu từ Trường Vật lý và Thiên văn học của Đại học Nottingham, đã trình bày những hình ảnh cận hồng ngoại mới nhất thu được từ Ultra Deep Survey (UDS). Ngoài việc là một loạt hình ảnh ngoạn mục, chúng còn là khung cảnh sâu sắc nhất của Vũ trụ cho đến nay.
Khảo sát của UDS, bắt đầu từ năm 2005, là một trong năm dự án tạo nên Khảo sát bầu trời sâu hồng ngoại UKIRT (UKIDSS). Vì mục đích khảo sát của họ, nhóm UDS dựa vào Máy ảnh trường rộng (WFCAM) trên Kính viễn vọng hồng ngoại Vương quốc Anh ở Mauna Kea, Hawaii. Với đường kính 3,8 mét, UKIRT là kính viễn vọng lớn thứ hai thế giới dành riêng cho thiên văn học hồng ngoại.
Như giáo sư Omar Almaini, người đứng đầu nhóm nghiên cứu của Đại học Nottingham, đã giải thích với Tạp chí Vũ trụ qua email:
Cho đến nay, UDS là cuộc khảo sát cận hồng ngoại sâu nhất trên một khu vực rộng lớn, tiếp giáp như vậy (0,8 độ vuông). Chỉ có một khảo sát tương tự khác, được gọi là UltraVISTA. Nó bao gồm một diện tích lớn hơn (1,5 mét vuông) nhưng không quá sâu. Cùng với UDS và UltraVISTA sẽ cách mạng hóa các nghiên cứu về Vũ trụ dịch chuyển đỏ cao trong vài năm tới.
Cuối cùng, mục tiêu của UDS là làm sáng tỏ cách thức và thời điểm các thiên hà hình thành và lập biểu đồ cho sự tiến hóa của chúng trong suốt 13 tỷ năm qua (khoảng 820 triệu năm sau Vụ nổ lớn). Trong hơn một thập kỷ, UDS đã liên tục quan sát cùng một bầu trời, dựa vào hình ảnh quang học và hồng ngoại để đảm bảo rằng ánh sáng của các vật thể ở xa (bị dịch chuyển đỏ do khoảng cách sâu có liên quan) có thể được chụp.
Các sao Stars phát ra hầu hết các bức xạ của chúng ở các bước sóng quang học, được dịch chuyển sang vùng cận hồng ngoại ở độ dịch chuyển cao, ông Almaini nói. Do đó, các cuộc điều tra cận hồng ngoại cung cấp điều tra dân số ít thiên vị nhất trong các thiên hà trong vũ trụ sơ khai và các phép đo tốt nhất của khối sao. Các khảo sát quang học sâu sẽ chỉ phát hiện các thiên hà phát sáng trong vùng tử ngoại của khung còn lại, do đó chúng thiên vị chống lại các thiên hà bị che khuất bởi bụi hoặc những thiên hà đã ngừng hình thành sao.
Tổng cộng, dự án đã tích lũy được hơn 1000 giờ thời gian phơi sáng, phát hiện hơn hai trăm năm mươi nghìn thiên hà - vài trăm trong số đó đã được quan sát trong vòng một tỷ năm đầu tiên sau Vụ nổ lớn. Những hình ảnh cuối cùng, được công bố hôm qua và được trình bày tại Hội nghị Thiên văn học Quốc gia, cho thấy diện tích gấp bốn lần Mặt trăng đầy đủ và ở độ sâu chưa từng thấy.
Dữ liệu được phát hành trước đây bởi dự án UDS đã dẫn đến một số tiến bộ khoa học. Chúng bao gồm các nghiên cứu về các thiên hà sớm nhất trong Vũ trụ sau Vụ nổ lớn, các phép đo về sự tích tụ của các thiên hà theo thời gian và các nghiên cứu về sự phân bố các thiên hà quy mô lớn để đo lường ảnh hưởng của vật chất tối.
Với phiên bản mới nhất này, nhiều dự đoán khác, với các nhà thiên văn học trên thế giới dành vài năm tới để nghiên cứu các giai đoạn đầu của quá trình hình thành và tiến hóa của thiên hà. Như Almaini đã nói:
Sau đó, với UDS (và UltraVISTA), chúng ta có khả năng nghiên cứu các mẫu thiên hà lớn trong Vũ trụ xa xôi, thay vì chỉ một số ít. Với hàng ngàn thiên hà ở mỗi kỷ nguyên, chúng ta có thể thực hiện các so sánh chi tiết về các quần thể thiên hà đang phát triển và chúng ta cũng có thể nghiên cứu cấu trúc quy mô lớn của chúng để hiểu cách chúng theo dõi mạng lưới vũ trụ tiềm ẩn của vật chất tối. Với các mẫu lớn, chúng tôi cũng có thể tìm kiếm các quần thể hiếm nhưng quan trọng, chẳng hạn như những quần thể đang trong quá trình chuyển đổi.
Mục đích chính là để hiểu tại sao nhiều thiên hà khổng lồ đột ngột ngừng hình thành các ngôi sao vào khoảng 10 tỷ năm trước và cũng là cách chúng biến đổi từ các hệ thống giống như đĩa thành các thiên hà hình elip. Gần đây chúng tôi đã xác định được vài trăm ví dụ về các thiên hà trong quá trình biến đổi vào thời kỳ đầu, chúng tôi đang tích cực nghiên cứu để hiểu điều gì đang thúc đẩy những thay đổi nhanh chóng.
Cùng với chủ đề khảo sát thiên hà và cấu trúc quy mô lớn, sự hình thành và tiến hóa của thiên hà và các cấu trúc thiên hà quy mô lớn và cấu trúc quy mô lớn là một trong hai chủ đề chính của Hội nghị Thiên văn học Quốc gia 2016. Đương nhiên, bản phát hành UDS nằm gọn trong cả hai loại. Các chủ đề khác bao gồm Mặt trời, các ngôi sao và khoa học hành tinh, sóng hấp dẫn, trọng lực biến đổi, khảo cổ học, hóa học, và giáo dục và tiếp cận.
Cuộc họp sẽ diễn ra cho đến ngày mai (Thứ Sáu, ngày 1 tháng 7) và cũng bao gồm một bài thuyết trình về các hình ảnh hồng ngoại mới nhất của Sao Mộc, được chụp bởi ESO để chuẩn bị cho Juno Tàu vũ trụ đến vào ngày 4 tháng 7.
