Làm thế nào để bạn che giấu một cái gì đó lớn và sáng như một thiên hà? Bạn đánh tan nó trong bụi vũ trụ. Kính viễn vọng Không gian Spitzer của NASA đã nhìn xuyên qua lớp bụi như vậy để phát hiện ra một quần thể thiên hà sáng chói khủng khiếp cách chúng ta khoảng 11 tỷ năm ánh sáng.
Những thiên hà kỳ lạ này là một trong những thiên hà phát sáng nhất trong vũ trụ, tỏa sáng với ánh sáng tương đương 10 nghìn tỷ mặt trời. Nhưng, chúng ở rất xa và ướt đẫm bụi, phải mất đôi mắt hồng ngoại cực nhạy của Spitzer để tìm thấy chúng.
Tiến sĩ Dan Weedman thuộc Đại học Cornell, Ithaca, N.Y., đồng tác giả của nghiên cứu mô tả chi tiết về phát hiện này, được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters. Các nhiệm vụ hồng ngoại trong quá khứ đã ám chỉ sự hiện diện của các thiên hà bụi tương tự hơn 20 năm trước, nhưng các thiên hà đó đã ở gần hơn. Chúng tôi đã phải chờ Spitzer để nhìn đủ xa vào vũ trụ xa xôi để tìm thấy chúng.
Bụi này đến từ đâu? Câu trả lời không hoàn toàn rõ ràng. Bụi được tạo ra bởi các ngôi sao, nhưng không biết làm thế nào bụi bay lên rắc khắp các thiên hà. Một bí ẩn khác là độ sáng đặc biệt của các thiên hà. Các nhà thiên văn học suy đoán rằng một giống mới của các quasar bụi bất thường, những vật thể phát sáng nhất trong vũ trụ, có thể đang ẩn nấp bên trong. Các quasar giống như những bóng đèn khổng lồ ở trung tâm các thiên hà, được cung cấp bởi các lỗ đen khổng lồ.
Các nhà thiên văn học cũng muốn xác định xem các thiên hà bụi bặm, sáng chói như thế này cuối cùng có phát triển thành mờ hơn, ít mờ hơn như Dải Ngân hà của chúng ta hay không. Cạn Nó có thể là những ngôi sao như Mặt trời của chúng ta lớn lên trong những khu dân cư bụi bặm hơn, sáng sủa hơn, nhưng chúng ta thực sự không biết. Bằng cách nghiên cứu các thiên hà này, chúng tôi sẽ hiểu rõ hơn về lịch sử thiên hà của chính chúng ta, Giáo sư Cornell, Tiến sĩ James Houck, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Nhóm do Cornell dẫn đầu trước tiên đã quét một phần của bầu trời đêm để tìm dấu hiệu của các thiên hà vô hình bằng cách sử dụng một công cụ trên Spitzer gọi là quang kế hình ảnh đa dải. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã so sánh hàng ngàn thiên hà nhìn thấy trong dữ liệu hồng ngoại này với các hình ảnh quang học trên mặt đất sâu nhất có sẵn của cùng khu vực, thu được từ Khảo sát trường rộng của Đài quan sát thiên văn quang học quốc gia. Điều này dẫn đến việc xác định 31 thiên hà chỉ có thể được nhìn thấy bởi Spitzer. Tiến sĩ Buell Jannuzi, đồng điều tra viên chính của Khảo sát thực địa sâu rộng, vì vậy các thiên hà bụi bặm mà Spitzer tìm thấy thực sự là những cây kim trong một đống cỏ vũ trụ.
Các quan sát sâu hơn sử dụng máy quang phổ hồng ngoại Spitzer xông cho thấy sự hiện diện của bụi silicat trong 17 trong số 31 thiên hà này. Các hạt bụi silicat là các khối xây dựng hành tinh như cát, chỉ nhỏ hơn. Đây là lần trở lại xa nhất trong thời gian mà bụi silicat đã được phát hiện xung quanh một thiên hà. Tiến sĩ Thomas Soifer, đồng tác giả nghiên cứu, giám đốc của Trung tâm khoa học Spitzer, Pasadena, Calif, cho biết, việc tìm kiếm bụi silicat ở thời kỳ rất sớm này rất quan trọng để hiểu khi các hệ hành tinh như sự phát triển của các thiên hà của chúng ta. và giáo sư vật lý tại Viện Công nghệ California, cũng ở Pasadena.
Bụi silicat này cũng giúp các nhà thiên văn xác định các thiên hà cách Trái đất bao xa. Chúng ta có thể tách ánh sáng ra khỏi một thiên hà xa xôi bằng máy quang phổ, nhưng chỉ khi chúng ta thấy một chữ ký dễ nhận biết từ một khoáng chất như silicat, chúng ta mới có thể tìm ra khoảng cách đến thiên hà đó, ông So Soifer nói.
Trong trường hợp này, các thiên hà đã có từ thời vũ trụ chỉ mới ba tỷ năm tuổi, chưa bằng một phần tư tuổi hiện tại là 13,5 tỷ năm. Các thiên hà tương tự như trong bụi, nhưng gần Trái đất hơn, lần đầu tiên được gợi ý vào năm 1983 thông qua các quan sát được thực hiện bởi Vệ tinh Thiên văn Hồng ngoại chung của NASA-Châu Âu. Sau đó, Đài quan sát không gian hồng ngoại của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu mờ nhạt ghi lại các vật thể gần đó có thể so sánh được. Spitzer đã cải thiện độ nhạy, lớn hơn 100 lần so với các nhiệm vụ trong quá khứ, để cuối cùng tìm ra các thiên hà bụi bặm ở khoảng cách lớn.
Khảo sát thực địa rộng của Đài quan sát thiên văn quang học quốc gia đã sử dụng kính viễn vọng 4 mét (13 feet) của Quỹ khoa học quốc gia tại Đài quan sát quốc gia Kitt Peak, nằm ở phía tây nam của thành phố Tucson, Ariz.
Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA, Pasadena, Calif., Quản lý sứ mệnh của Kính viễn vọng không gian Spitzer cho Ban giám đốc nhiệm vụ khoa học của NASA, Washington, D.C. được thực hiện tại Trung tâm khoa học Spitzer. JPL là một bộ phận của Caltech. Máy quang phổ hồng ngoại được chế tạo bởi Ball Aerospace Corporation, Boulder, Colo., Và Cornell; sự phát triển của nó được dẫn dắt bởi Houck. Máy quang kế hình ảnh đa dải được chế tạo bởi Ball Aerospace Corporation, Đại học Arizona, Tucson, Ariz., Và Boeing Bắc Mỹ, Canoga Park, Calif.; sự phát triển của nó được dẫn dắt bởi Tiến sĩ George Rieke thuộc Đại học Arizona.
Vệ tinh Thiên văn Hồng ngoại là một nỗ lực chung giữa NASA, Hội đồng Nghiên cứu Khoa học và Kỹ thuật, Vương quốc Anh và Cơ quan Chương trình Hàng không Vũ trụ Hà Lan, Hà Lan.
Các khái niệm, hình ảnh và thông tin bổ sung về Kính viễn vọng Không gian Spitzer có sẵn tại http://www.spitzer.caltech.edu.
Nguồn gốc: Spitzer News phát hành
