Các nhà thiên văn học vừa phát hiện ra một thiên hà có lỗ đen siêu lớn ở lõi và nó nằm cách Trái đất hơn 12,8 tỷ năm ánh sáng, chỉ cách Big Bang một tỷ năm. Được biết đến như một chuẩn tinh, vật thể này là loại sáng nhất từng thấy trong vũ trụ xa xôi. Khám phá này giúp các nhà khoa học có cái nhìn rõ hơn về những năm đầu của vũ trụ và giúp họ hiểu được các hố đen siêu lớn hình thành và phát triển như thế nào.
Chuẩn tinh mới, được đặt tên là UHS J043947.08 + 163415.7, được phát hiện bằng cách tận dụng thấu kính hấp dẫn, một hiện tượng trong đó ánh sáng của một vật ở xa được phóng đại bởi trọng lực của một vật ở gần hơn. Thiên hà can thiệp, hoặc thấu kính, trong trường hợp này làm cho quasar xuất hiện sáng hơn 50 lần so với cách khác.
"Lý do cái này được phát hiện là - thực sự có một chút may mắn - bởi vì quasar rất sáng và thiên hà thấu kính rất mờ so với tất cả các thiên hà thấu kính khác mà chúng ta biết", tác giả chính và nhà thiên văn học Xiaohui Fan, thuộc Đại học Arizona , nói với Khoa học trực tiếp. "Đối tượng đó đã ngồi trong cơ sở dữ liệu trong một vài năm nay, nhưng không ai nhìn vào phần bầu trời đó vì các quasar, bởi vì chúng ta thường không làm thế."
Chuẩn tinh được tìm thấy trong chòm sao Kim Ngưu, nằm gần mặt phẳng của thiên hà Milky Way. Các nhà thiên văn học thường tránh tìm kiếm các quasar trong khu vực này, bởi vì sự phong phú của các ngôi sao và bụi ở đó đã nhấn chìm ánh sáng chuẩn tinh mờ nhạt.
Chuẩn tinh lần đầu tiên được chụp bằng nhiều màu bởi hai cuộc khảo sát trên bầu trời, Khảo sát bán cầu UKIRT và Pan-STARRS1. Các nhà thiên văn học thường sử dụng các thuật toán máy tính so sánh màu sắc để xác định các vật thể có độ dịch chuyển cao, những vật thể có ánh sáng từ các vật thể này đã chuyển sang các bước sóng đỏ hơn của quang phổ do di chuyển ra xa chúng ta. Nếu thiên hà thấu kính trong hệ thống này chỉ sáng hơn một nửa độ, các nhà nghiên cứu có thể đã hoàn toàn bỏ qua chuẩn tinh. Fan cho biết loại tiêu chí lựa chọn màu nghiêm ngặt này có thể đã khiến các chuẩn tinh khác bị bỏ qua.
"Ở những khoảng cách lớn như vậy, cũng cực kỳ hiếm", Laura Pentericci, một nhà thiên văn học nghiên cứu các thiên hà xa xôi tại Đài quan sát thiên văn INAF Rome nhưng không phải là một phần của nghiên cứu mới cho biết. Chẳng hạn, mặc dù đã tìm kiếm trong hơn một thập kỷ, các nhà thiên văn học chỉ tìm thấy hai quasar nằm cách xa hơn 13 tỷ năm ánh sáng, Pentericci nói với Live Science. May mắn thay, quasar và thiên hà mới được nghiên cứu chỉ đủ sáng để được gắn cờ là các vật thể vũ trụ xa xôi tiềm năng. Các nhà thiên văn học tiếp theo phân tích dữ liệu cho thấy các bước sóng riêng lẻ phát ra từ chuẩn tinh. Bằng cách phân tích các bước sóng ánh sáng cụ thể này, đặc biệt là một bước phát ra từ magiê, các nhà thiên văn học đã có thể xác nhận khoảng cách của chuẩn tinh.
Các nghiên cứu về các quasar ban đầu giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về tuổi trẻ của vũ trụ chúng ta. Chuẩn tinh được cung cấp bởi các lỗ đen, vì vậy chúng có thể cho chúng ta biết khi nào và làm thế nào các lỗ đen đầu tiên hình thành. Ánh sáng cực mạnh của quasars cũng hoạt động như một ngọn hải đăng chiếu xuyên qua không gian liên thiên hà. Khi ánh sáng của một quasar truyền tới Trái đất, ánh sáng đó đi qua khí liên ngân hà, hấp thụ các bước sóng cụ thể của ánh sáng tùy thuộc vào nhiệt độ và thành phần của khí. Các nhà thiên văn học sau đó có thể giải mã ánh sáng của các quasar để tìm hiểu về vật chất nằm giữa các thiên hà quá mờ nhạt để nhìn thấy trực tiếp.
Các nhà nghiên cứu trong nghiên cứu mới đã làm việc để tìm hiểu thêm về chuẩn tinh mới này. Họ cũng có kế hoạch để phân tích lại dữ liệu cũ hơn để xem liệu họ có bỏ lỡ các chuẩn tinh khác hay không.
