Hầu hết các thiên hà ban đầu mà các nhà thiên văn học có thể quan sát được đều nhỏ với lượng sản xuất sao từ thấp đến vừa phải. Nhưng giờ đây, Đài quan sát vũ trụ Herschel đã tìm thấy một thiên hà đầy bụi khổng lồ đang tạo ra những ngôi sao với tốc độ đáng kinh ngạc, với tất cả những điều này diễn ra khi vũ trụ chỉ mới 880 triệu năm tuổi. Thiên hà này có khối lượng tương đương với Dải Ngân hà của chúng ta, nhưng tạo ra các ngôi sao với tốc độ gấp 2.000 lần, khiến các nhà nghiên cứu gọi nó là thiên hà Sao băng cực đại sao.
Các nhà thiên văn học liên quan đến khám phá của nó nói rằng sự tồn tại đơn thuần của nó thách thức các lý thuyết của chúng ta về sự tiến hóa của thiên hà.
Dominik Riechers, hiện đang là trợ lý giáo sư tại Cornell, cho biết, thiên hà khổng lồ, cực lớn, được dự kiến sẽ chỉ xuất hiện vào thời kỳ vũ trụ sau này. Tuy nhiên, chúng ta đã phát hiện ra ngôi sao khổng lồ này chỉ sau 880 triệu năm sau Vụ nổ lớn, khi vũ trụ chỉ còn hơn 6% so với tuổi hiện tại. Riechers là tác giả đầu tiên của bài viết mô tả những phát hiện trong số ra ngày 18 tháng 4 của tạp chí Nature.
Ý nghĩ phổ biến về thiên hà ban đầu và sự hình thành sao là các thiên hà đầu tiên hình thành tương đối nhỏ và nhẹ, chỉ chứa vài tỷ lần khối lượng Mặt trời của chúng ta. Chúng tạo thành những ngôi sao đầu tiên của chúng với tốc độ gấp vài lần trải nghiệm của Dải Ngân hà ngày nay và các thiên hà sẽ phát triển bằng cách hợp nhất với các thiên hà nhỏ khác. Về lý thuyết, các thiên hà to lớn như thiên hà mới được tìm thấy - có tên HFLS3 - không nên có mặt ngay sau Vụ nổ lớn.
HFLS3 xuất hiện ít hơn một vết nhòe màu đỏ nhạt trong các hình ảnh từ Khảo sát ngoài vũ trụ nhiều tầng Herschel (HerMES).
Khoảng cách cực xa đến HFLS3 có nghĩa là ánh sáng của nó đã truyền đi gần 13 tỷ năm trên vũ trụ trước khi đến với chúng ta. Do đó, chúng ta thấy nó tồn tại trong Vũ trụ trẻ sơ sinh, chỉ sau 880 triệu năm sau Vụ nổ lớn hoặc ở mức 6,5% trong thời đại hiện tại của Vũ trụ.
Ngay cả khi còn trẻ, HFLS3 đã gần với khối lượng của Dải Ngân hà, với khối lượng gấp khoảng 140 tỷ lần Mặt trời dưới dạng các ngôi sao và vật chất hình thành sao. Sau 13 tỷ năm nữa, nó đáng lẽ đã phát triển lớn như những thiên hà to lớn nhất được biết đến trong Vũ trụ địa phương.
Tìm kiếm những ví dụ đầu tiên của các nhà máy sao khổng lồ này giống như tìm kiếm một cây kim trong đống cỏ khô; bộ dữ liệu Herschel cực kỳ phong phú, Riechers nói.
Hàng chục ngàn thiên hà khổng lồ hình thành sao đã được Herschel phát hiện như một phần của HerMES và sàng lọc chúng để tìm ra những thiên hà thú vị nhất là một thách thức.
Thiên hà đặc biệt này đã thu hút sự chú ý của chúng tôi bởi vì nó sáng và rất đỏ so với những người khác giống như vậy, ông cho biết, đồng điều tra viên Dave Clements của Imperial College London.
Mặc dù việc phát hiện ra thiên hà đơn lẻ này không đủ để lật ngược các lý thuyết hiện tại về sự hình thành thiên hà, việc tìm kiếm nhiều thiên hà như thế này có thể thách thức các lý thuyết đó, các nhà thiên văn học cho biết. Ít nhất, các lý thuyết sẽ phải được sửa đổi để giải thích cách thức thiên hà này hình thành, Riechers nói.
Jamie Bock, giáo sư vật lý tại Caltech và là đồng tác giả của bài báo cho biết, thiên hà này chỉ là một ví dụ ngoạn mục.
Đọc bài viết của nhóm: Một thiên hà khổng lồ cực đại bị che khuất bởi bụi ở mức tối thiểu 6,34
Nguồn: ESA, JPL, Caltech
