Kính thiên văn vũ trụ Spitzer đã quay ngược thời gian để xem những gì các nhà khoa học gọi là ánh sáng mờ nhạt, lờ mờ, được phát ra bởi những vật thể đầu tiên trong Vũ trụ, và những vật thể cổ này rõ ràng đã cung cấp một số pháo hoa vũ trụ đầu tiên. Trong khi chúng quá mờ nhạt và xa để tìm ra các vật thể riêng lẻ là gì - chúng có thể là những ngôi sao to lớn hoặc lỗ đen phàm ăn - Spitzer đã chụp được những gì dường như là mô hình tập thể của ánh sáng hồng ngoại, cho thấy những vật thể đầu tiên này bị đốt cháy rất nhiều và dữ dội nhiên liệu vũ trụ.
Những vật thể này sẽ rất sáng chói, ông Alexander nói Sasha, ông Cameron Kashlinsky từ Trung tâm bay không gian Goddard, tác giả chính của một bài báo mới xuất hiện trên Tạp chí Vật lý thiên văn. Tuy nhiên, chúng ta có thể loại bỏ trực tiếp các nguồn bí ẩn cho ánh sáng có thể đến từ vũ trụ gần đó, nhưng ngày càng có nhiều khả năng chúng ta đang thoáng thấy một kỷ nguyên cổ xưa. Spitzer đang đặt ra một lộ trình cho Kính viễn vọng James Webb sắp tới của NASA, nó sẽ cho chúng ta biết chính xác những gì và những vật thể đầu tiên này ở đâu.
Đây không phải là lần đầu tiên các nhà thiên văn học sử dụng Spitzer để tìm kiếm những ngôi sao và lỗ đen đầu tiên, và vào năm 2005 họ đã thấy những gợi ý về kiểu ánh sáng từ xa này, được gọi là nền hồng ngoại vũ trụ, và một lần nữa với độ chính xác cao hơn vào năm 2007 Bây giờ, Spitzer đang trong giai đoạn mở rộng của nhiệm vụ, trong đó nó thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu hơn về các mảng cụ thể của bầu trời. Kashlinsky và các đồng nghiệp đã sử dụng Spitzer để xem xét hai mảng trời trong hơn 400 giờ mỗi lần.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã cẩn thận trừ đi tất cả các ngôi sao và thiên hà đã biết trong các hình ảnh. Thay vì bị bỏ lại với một mảng trời đen, trống rỗng, họ đã tìm thấy những mô hình ánh sáng mờ nhạt với một số đặc điểm nổi bật của nền hồng ngoại vũ trụ. Các khối trong mô hình quan sát được phù hợp với cách các đối tượng rất xa được cho là được nhóm lại với nhau.
Kashlinsky so sánh các quan sát để tìm kiếm pháo hoa thứ tư của tháng Bảy tại thành phố New York từ Los Angeles. Đầu tiên, bạn sẽ phải loại bỏ tất cả ánh sáng nền trước giữa hai thành phố, cũng như ánh sáng rực rỡ của chính thành phố New York. Cuối cùng, bạn sẽ bị bỏ lại với một bản đồ mờ về cách phân phối pháo hoa, nhưng chúng vẫn còn quá xa để tạo ra riêng lẻ.
Kashlinsky cho biết, chúng ta có thể thu thập manh mối từ ánh sáng của pháo hoa đầu tiên của vũ trụ. Điều này đang dạy chúng ta rằng các nguồn, hay tia lửa điện, tên lửa đang đốt cháy dữ liệu hạt nhân của họ.
Vũ trụ hình thành khoảng 13,7 tỷ năm trước trong một Vụ nổ lớn, bùng nổ. Theo thời gian, nó nguội dần và khoảng 500 triệu năm sau, những ngôi sao, thiên hà và hố đen đầu tiên bắt đầu hình thành. Các nhà thiên văn học cho biết một số ánh sáng đầu tiên của người Bỉ có thể đã đi hàng tỷ năm để đến Kính thiên văn vũ trụ Spitzer. Ánh sáng sẽ bắt nguồn từ các bước sóng nhìn thấy hoặc thậm chí là cực tím và sau đó, do sự giãn nở của vũ trụ, kéo dài ra các bước sóng hồng ngoại dài hơn được quan sát bởi Spitzer.
Nghiên cứu mới cải thiện các quan sát trước đây bằng cách đo nền hồng ngoại vũ trụ này theo tỷ lệ tương đương với hai mặt trăng đầy đủ - lớn hơn đáng kể so với những gì được phát hiện trước đó. Hãy tưởng tượng bạn đang cố gắng tìm một mô hình trong tiếng ồn trong một chiếc tivi kiểu cũ bằng cách chỉ nhìn vào một mảnh nhỏ của màn hình. Thật khó để biết chắc chắn nếu một mô hình nghi ngờ là có thật. Bằng cách quan sát một phần lớn hơn của màn hình, bạn sẽ có thể giải quyết cả các mẫu quy mô nhỏ và quy mô lớn, tiếp tục xác nhận sự nghi ngờ ban đầu của bạn.
Tương tự như vậy, các nhà thiên văn học sử dụng Spitzer đã tăng lượng bầu trời được kiểm tra để có được bằng chứng rõ ràng hơn về nền hồng ngoại vũ trụ. Các nhà nghiên cứu có kế hoạch khám phá nhiều mảng trời trong tương lai để thu thập thêm nhiều manh mối ẩn giấu dưới ánh sáng của thời kỳ cổ đại này.
Glenn Wahlgren, nhà khoa học chương trình Spitzer tại Trụ sở NASA ở Washington cho biết, đây là một trong những lý do chúng tôi đang xây dựng Kính viễn vọng Không gian James Webb. Cẩu Spitzer đang cho chúng ta những manh mối trêu ngươi, nhưng James Webb sẽ cho chúng ta biết điều gì thực sự nằm ở thời đại mà các ngôi sao lần đầu tiên đốt cháy.
Đọc bài viết của nhóm.
Nguồn: NASA
