Vũ trụ như thế nào hơn 13 tỷ năm trước, chỉ 500 triệu năm sau vụ nổ lớn? Dữ liệu mới từ các kính viễn vọng không gian Hubble và Spitzer cho thấy một số thiên hà sáng chói đáng ngạc nhiên có độ sáng gấp khoảng 10 đến 20 lần so với bất kỳ thứ gì nhìn thấy trước đây trong kỷ nguyên đó.
Garth Illingworth từ Đại học California, Santa Cruz cho biết việc phát hiện ra bốn thiên hà sáng này đến từ sự kết hợp sức mạnh của cả hai kính thiên văn, nhưng những thiên hà này nằm ngay tại giới hạn của khả năng của kính viễn vọng.
Chúng tôi thực sự đã quay trở lại 13,2 tỷ năm qua cuộc sống của Vũ trụ - đó là 96% cuộc sống của Vũ trụ mà chúng ta đang nhìn lại các thiên hà này, ông nói, Illingworth, phát biểu tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn học Mỹ ở Washington DC tuần. Đây là một công việc đáng kinh ngạc và một thành tựu đáng kinh ngạc mà Hubble và Spitzer đã đạt được.
Illingworth cho biết ứng cử viên thiên hà điển hình từ thời xa xưa đó rất mờ nhạt và khó nhìn thấy. Nhưng những thiên hà mới này sáng hơn khoảng 15-20% so với những gì các nhà thiên văn học đã thấy trước đây tại dịch chuyển đỏ 10.
Các bạn nhỏ rất sáng vì chúng đang bùng nổ với hoạt động hình thành sao. Ngôi sao sáng nhất đang hình thành những ngôi sao nhanh hơn khoảng 50 lần so với Dải Ngân hà ngày nay. Mặc dù các thiên hà non trẻ này chỉ có kích thước bằng một phần hai mươi dải Ngân hà, nhưng chúng có thể chứa khoảng một tỷ ngôi sao chen chúc nhau.
Các nhà thiên văn học nghĩ rằng những thiên hà trẻ, sáng chói này phát triển cực kỳ nhanh do sự tương tác và sáp nhập của các thiên hà nhỏ hơn bắt đầu hình thành các ngôi sao thậm chí sớm hơn trong Vũ trụ. Kể từ thời xa xưa hàng tỷ năm trước, khi ánh sáng mà chúng ta thấy bắt đầu hành trình dài đến với chúng ta, có lẽ chúng đã tiếp tục phát triển để trở nên giống với các thiên hà hiện đại lớn nhất. Nhiều ngôi sao của các thiên hà trẻ sơ sinh này có thể sống vào ngày hôm nay tại trung tâm của các thiên hà hình elip khổng lồ, lớn hơn nhiều so với Dải Ngân hà của chúng ta.
Illingworth cho biết thời đại này dường như là một khung thời gian mà mọi thứ đang thay đổi khá nhanh. Ông Weveve đã quay trở lại thời điểm rất thú vị khi Vũ trụ đang thay đổi, ông nói.
Các thiên hà được phát hiện lần đầu tiên với Hubble và các nhà thiên văn học có thể đo được tốc độ và kích thước hình thành sao của chúng. Nhưng sử dụng Spitzer, các nhà khoa học cũng có thể đo được khối lượng thiên hà.
Đây là phép đo đầu tiên về mật độ khối lượng của các thiên hà khi Vũ trụ ở tuổi 500 triệu năm, theo ông Ill Illworth. Những thiên hà này có khối lượng gấp khoảng một tỷ lần Mặt trời của chúng ta, rất lớn vào thời đó, nhưng vẫn chỉ bằng 1% khối lượng của Dải Ngân hà.
Illingworth nói thêm rằng các phép đo khối lượng là ước tính sơ bộ vì nhiệm vụ khó khăn như thế nào.
Illingworth và thành viên nhóm Ivo Labbé từ Đại học Leiden cho biết họ đang mong muốn tìm hiểu thêm về các thiên hà này, đặc biệt là từ các quan sát trong tương lai với Kính viễn vọng Không gian James Webb sắp tới.
Đồng thời, khối lượng cực lớn và tốc độ hình thành sao thực sự rất bí ẩn, ông Lab Labé nói, và chúng tôi rất mong muốn được xác nhận chúng bằng những quan sát trong tương lai trên các kính viễn vọng mạnh mẽ của chúng ta.
Bạn có thể tìm hiểu thêm về các thiên hà ban đầu này - và hơn thế nữa - tại trang web của Thiên hà đầu tiên.
Đọc thêm: HubbleSite
