Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hai trong số các thiên hà xa xôi nhất từng thấy, khi Vũ trụ chỉ mới 700 triệu năm tuổi. Các nhà thiên văn học sau đó đã thực hiện các quan sát tiếp theo với Kính viễn vọng Không gian Spitzer để xác nhận khoảng cách và tuổi của họ. Các thiên hà được cho là có từ 50-300 triệu năm tuổi và chỉ có 1% khối lượng của Dải Ngân hà của chúng ta.
Các nhà thiên văn học đã chụp được những bức ảnh đáng kinh ngạc về hai thiên hà xa xôi nhất từng thấy. Các hình ảnh siêu âm, được chụp ở bước sóng hồng ngoại, lần đầu tiên xác nhận rằng các thiên thể này là có thật. Các nhà nghiên cứu * hiện có thể cân các thiên hà và xác định tuổi của chúng ở thời điểm sớm hơn bao giờ hết, cung cấp manh mối quan trọng về nguồn gốc tiến hóa của các thiên hà như Dải Ngân hà của chúng ta. Công trình xuất hiện trong số ra ngày 1 tháng 10 của Tạp chí Vật lý thiên văn.
Carnegie Fellow Ivo Labbà ©, cùng với Rychard Bouwens và Garth Illingworth của Đài thiên văn UCO / Lick tại Đại học California, Santa Cruz và Marijn Franx của Đài thiên văn Leiden, đã kiểm tra các thiên hà trong Trường thiên văn cực sâu (HUDF) Camera hồng ngoại (IRAC) trên Kính viễn vọng không gian Spitzer của NASA. HUDF, được quét bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA vào cuối năm 2003, vẫn là góc nhìn sâu nhất từng được chụp ở bước sóng khả kiến và gần hồng ngoại.
Hai thiên hà được nhìn thấy khi vũ trụ chỉ là một đứa trẻ - 700 triệu năm sau Vụ nổ lớn, hay năm phần trăm của vũ trụ Thời đại hiện tại. Chúng thuộc về một mẫu nhỏ quý giá của các thiên hà cổ đại tương tự, được Bouwens, Illingworth và Franx phát hiện hai năm trước và phân tích sâu về Thiên nhiên vào tháng trước. Sự thâm hụt tương đối của các nguồn phát sáng ở xa như vậy chỉ ra rằng thời kỳ đầu này là khi các thiên hà đang nhanh chóng hình thành từ một số lượng rất nhỏ các ngôi sao đến các thiên hà khổng lồ mà chúng ta thấy vào thời gian sau.
Bởi vì có rất ít trong số chúng, việc xác minh sự tồn tại của các thiên hà xa xôi và đo lường các tính chất của chúng là rất quan trọng. Các quan sát giữa hồng ngoại mới từ Spitzer đã chứng minh điều cần thiết cho nhóm Labbà ©, vì các phân tích không thể thực hiện được từ dữ liệu của Hubble.
Đây là một cỗ máy nhỏ tuyệt vời. Một thành tựu đáng chú ý là một kính thiên văn nhỏ 0,85 mét có thể nhìn thấy các nguồn cách xa 12,7 tỷ năm ánh sáng. Mặc dù các nhà thiên văn học đã quan sát các thiên hà xa xôi trước đây, đây là những thiên hà xa nhất mà các đặc điểm vật lý chi tiết đã được tính toán. Tôi chắc chắn rằng chúng ta sẽ không thể xác nhận sự tồn tại của các thiên hà này, chứ đừng nói đến việc tính toán khối lượng và tuổi sao của chúng, nếu không có Spitzer, thì ông đã nói thêm.
Hai thiên hà có độ tuổi từ 50 đến 300 triệu năm - bản thân trẻ sơ sinh, theo tiêu chuẩn thiên hà - và nặng hơn khoảng một trăm lần so với Dải Ngân hà đã trưởng thành của chúng ta. Các lứa tuổi và đại chúng cho thấy họ đã ở vị trí sớm hơn nhiều, khoảng 500-600 triệu năm sau Vụ nổ lớn. Chúng có thể là một trong những hệ thống thiên hà đầu tiên được hình thành trong vũ trụ, ngay sau những ngôi sao đầu tiên, có nghĩa là các cuộc khảo sát trong tương lai có thể tiết lộ các thiên hà phát sáng ở thời điểm sớm hơn so với các thiên hà được đo bởi Labbà © và các đồng nghiệp của ông.
500 triệu năm đầu tiên sau Vụ nổ lớn được các nhà thiên văn học gọi là Hồi tối, vì vũ trụ chứa đầy những đám mây khí Hydrogen trung tính che khuất các thiên hà khỏi tầm nhìn của chúng ta. Các nhà thiên văn học đưa ra giả thuyết rằng các thiên hà mới hình thành bắt đầu phát ra đủ bức xạ để đốt cháy trong sương mù vũ trụ, biến vũ trụ trước tiên thành một bọt plasma cuồn cuộn, và cuối cùng trở thành trạng thái trong suốt như ngày nay.
Nhóm nghiên cứu đã điều tra xem liệu sự hình thành sao trong các thiên hà có thể chịu trách nhiệm xóa đám mây này hay không, nhưng tính toán của họ cho thấy các thiên hà trong nghiên cứu này quá nhỏ và quá ít. Bouwens cho biết, trong tất cả các khả năng, nhiều thiên hà tồn tại vào thời kỳ đầu này, nhưng chúng mờ hơn chúng ta có thể thấy với các kính viễn vọng hiện tại.
Giúp đỡ là trên đường đi. Các thiết bị mạnh mẽ mới sẽ được lắp đặt trên Hubble vào năm tới, và thập kỷ tới sẽ đánh dấu sự phát triển của thế hệ kính viễn vọng tiếp theo, như Kính viễn vọng Không gian James Webb và kính viễn vọng trên mặt đất 30 mét theo kế hoạch. Do đó Labbà © vẫn lạc quan. Tôi nghi ngờ HUDF có nhiều bí mật để tiết lộ. Với các thiết bị và kính viễn vọng mới, chúng ta sẽ có thể khám phá thêm nhiều khám phá từ mảnh trời tương đối nhỏ này.
Nguồn gốc: Bản tin của Viện Carnegie
