Các nhà thiên văn học đã sử dụng kính viễn vọng Subaru và Keck để khám phá những sợi thiên hà khổng lồ trải dài trên 200 triệu năm ánh sáng trong không gian. Các sợi nhỏ chứa ít nhất 30 nồng độ khí khổng lồ, mỗi loại chứa 10 lần khối lượng của Dải Ngân hà.
Một nhóm các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng Subaru và Keck trên Mauna Kea đã phát hiện ra những sợi thiên hà ba chiều khổng lồ trải dài trên 200 triệu năm ánh sáng. Những sợi tơ này, hình thành chỉ 2 tỷ năm sau khi vũ trụ ra đời, là những cấu trúc được biết đến lớn nhất từng được phát hiện. Chúng được đính kèm với hơn 30 nồng độ khí lớn, mỗi lượng lớn gấp mười lần thiên hà của chúng ta. Những đám mây khí khổng lồ này có lẽ là tổ tiên của các thiên hà lớn nhất tồn tại trong Tạp chí Vũ trụ.
Phát hiện này rất quan trọng vì nó mang lại cho các nhà nghiên cứu cái nhìn sâu sắc mới về cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ. Các nhà thiên văn học kỳ vọng vũ trụ sẽ trông tương đối trơn tru 2 tỷ năm sau khi vũ trụ ra đời. Tóm tắt tầm quan trọng của phát hiện này, nhà thiên văn học Ryosuke Yamauchi từ Đại học Tohoku cho biết, một cái gì đó lớn và dày đặc này sẽ rất hiếm trong vũ trụ sơ khai. Cấu trúc mà chúng ta đã khám phá và những thứ khác giống như nó có lẽ là tiền thân của các cấu trúc lớn nhất mà chúng ta thấy ngày nay có chứa nhiều cụm thiên hà.
Những sợi tơ khổng lồ của thiên hà
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kính viễn vọng Subaru để thực hiện một nghiên cứu chi tiết về một vùng trời cách Trái đất 12 tỷ năm ánh sáng được biết là có một thiên hà tập trung lớn. Họ đã sử dụng máy ảnh Subaruime Suprime-cam được trang bị các bộ lọc đặc biệt được thiết kế để nhạy cảm với ánh sáng từ các thiên hà ở khoảng cách đó. Kết quả cho thấy nồng độ thiên hà này chỉ là một phần nhỏ trong cấu trúc lớn hơn nhiều.
Cấu trúc khổng lồ mới được tìm thấy kéo dài hơn 200 triệu năm ánh sáng và có nồng độ thiên hà dày hơn tới bốn lần so với trung bình vũ trụ. Các cấu trúc duy nhất được biết trước đây với mật độ cao như vậy nhỏ hơn nhiều, với quy mô khoảng 50 triệu năm ánh sáng.
Sử dụng Máy ảnh và Máy quang phổ đối tượng mờ FaruAS (FOCAS) để nghiên cứu sự phân bố 3D của các thiên hà trong dây tóc này, nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra ít nhất ba sợi tơ chồng lên nhau tạo nên cấu trúc khổng lồ.
Nồng độ lớn của khí
Các nhà thiên văn học biết khu vực này chứa ít nhất hai nồng độ khí lớn. Một trong số đó, trải dài trên 400.000 năm ánh sáng. Một so sánh với thiên hà Andromeda, được cho là có cùng kích thước với thiên hà Milky Way, cho thấy sự mênh mông tương đối của cấu trúc khí này.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những nồng độ khí lớn này nằm gần các vùng chồng lấn của dây tóc.
Các quan sát của Subaru đã thành công trong việc tìm kiếm nhiều vật thể mờ hơn so với phát hiện trước đây ở khu vực này. Ví dụ, họ đã tìm thấy 33 nồng độ khí lớn mới dọc theo cấu trúc dây tóc kéo dài trong 100.000 năm ánh sáng. Đây là lần đầu tiên có rất nhiều nồng độ khí lớn, được các nhà thiên văn học gọi là đốm màu Lyman alpha, được phát hiện trong vũ trụ xa xôi.
Các nhà thiên văn học nghĩ rằng các đốm màu Lyman alpha như vậy, được đặt tên như vậy vì chúng được nhìn thấy trong dòng phát xạ Lyman alpha của hydro, có lẽ liên quan đến sự ra đời của các thiên hà lớn nhất. Trong mô hình gia nhiệt hấp dẫn của người Hồi giáo, các đốm màu là các khu vực nơi khí gas sụp đổ dưới trọng lực của chính nó để tạo thành một thiên hà. Mô hình hóa quang hóa của mô hình tinh thể hóa thuộc tính phát xạ từ khí đến ion hóa bằng tia cực tím từ các ngôi sao mới sinh hoặc một lỗ đen lớn. Mô hình siêu tốc độ nóng bỏng của mô hình điện tử siêu tốc độ cao hay mô hình siêu tốc độ cao, giả thuyết cho rằng sự phát sáng của khí gây ra bởi cái chết của nhiều ngôi sao lớn sinh ra trong lịch sử vũ trụ, sống trong những cuộc đời ngắn ngủi và sau đó chết trong vụ nổ siêu tân tinh thổi ra khí xung quanh. Các thành viên của nhóm Yoshiaki Taniguchi và Yasuhiro Shioya (Đại học Ehime) đã ủng hộ cho mô hình siêu gió thiên hà.
Các quan sát với các máy quang phổ Deimos tại kính thiên văn Keck II tiết lộ rằng khí bên trong blobs di chuyển với tốc độ lớn hơn là 500 km mỗi giây (300 dặm mỗi giây). Phạm vi nồng độ khí và tốc độ của vật liệu trong chúng cho thấy các khu vực này phải lớn gấp mười lần thiên hà Milky Way.
Các đốm màu cho thấy sự đa dạng lớn về hình dạng và độ sáng. Ví dụ, một số tính năng hiển thị giống như bong bóng phù hợp với mô phỏng máy tính của gió thiên hà như Masao Mori (Đại học Senshu) và Masayuki Umemura (Đại học Tsukuba). Ngoài ra còn có các đốm khuếch tán và những đốm bao gồm một số thiên hà.
Các thiên hà có kích cỡ khác nhau bao quanh chúng tôi, Yuichi Matsuda thuộc Đại học Kyoto cho biết. Nồng độ khí lớn mà chúng tôi tìm thấy có thể cho chúng ta biết rất nhiều về mức độ lớn nhất của chúng.
Những kết quả này đã được công bố trong một loạt các tài liệu nghiên cứu trên Tạp chí Thiên văn và Tạp chí Vật lý Thiên văn.
Nguồn gốc: Subaru News phát hành
