Các nhà khoa học vừa phát hiện một loại thiên hà hiếm gặp, cách Trái đất khoảng 359 triệu năm ánh sáng, có cấu trúc hình tròn độc đáo chưa từng được thấy trước đây.
Thiên hà này được đặt tên PGC 1000714, gọi là thiên hà vòng – gồm những ngôi sao trẻ nằm thành một vòng tròn bao xung quanh lõi thiên hà già hơn.
Quan sát kỹ hơn, các nhà khoa học nhận thấy rằng, lõi thiên hà này không chỉ được bao xung quanh bởi một, mà có đến hai chiếc vòng sao. Đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn gặp hiện tượng này.
Những loại thiên hà phổ biến nhất trong vũ trụ mà chúng ta biết nhìn chung có hình dạng đĩa, với những ngôi sao nằm trải dài thành hình elip hoặc thành một hình xoắn ốc như Ngân Hà của chúng ta.
Nhưng nhiều thiên hà với hình dạng bất thường khác vẫn tồn tại, bao gồm những thiên hà vòng như Thiên hà Hoag, được nhà thiên văn Arthur Hoag phát hiện vào năm 1950.
Thiên hà Hoag.
Không giống như thiên hà hình đĩa - các ngôi sao thường được lan ra và phân tán về phía ngoài - những ngôi sao trong thiên hà vòng được chia thành hai nhóm khác nhau: một chiếc vòng những ngôi sao trẻ tỏa ánh sáng màu xanh lam rất rực rỡ nằm bên ngoài, và một lõi bên trong với những ngôi sao già hơn và ít sáng hơn.
Thiên hà vòng rất hiếm trong vũ trụ, nên việc phát hiện PGC 1000714 có đến hai chiếc vòng khiến các nhà khoa học rất phấn khích.
"Việc này giống như bắt gặp được một chú báo tuyết hay các động vật quý hiếm khó gặp khác. Thiên hà như kiểu Thiên hà Hoag, với một vòng tròn sao bao xung quanh một lõi đơn vốn đã hiếm, nay ta lại phát hiện một thiên hà như thế mà đến hai chiếc vòng, nó thật là độc đáo", nhà vật lý thiên văn Patrick Treuthardt, Bảo tàng Khoa học tự nhiên Bắc Carolina, cho biết.
Treuthardt và đồng nghiệp đã phân tích PGC 1000714 bằng Đài Quan sát Las Campanas ở Chile, cho thấy chiếc vòng bên ngoài đầy những ngôi sao xanh lam chỉ mới 0,13 tỷ năm tuổi, lõi bên trong là những ngôi sao màu đỏ già hơn, khoảng 5,5 tỷ năm tuổi.
Trong quá trình phân tích, họ đã tìm thấy bằng chứng về chiếc vòng sao thứ hai nằm bên trong chiếc vòng thứ nhất. Sau khi xem xét kỹ lưỡng, nhóm Treuthardt gọi chiếc vòng này là "vòng khuếch tán già hơn nằm bên trong với những ngôi sao màu đỏ", nơi những ngôi sao có tuổi đời cao hơn những ngôi sao trẻ nằm ở vòng ngoài.
Trước mắt, dường như không có thứ gì liên kết hai chiếc vòng này. Làm thế nào điều này có thể xảy ra? Chưa ai biết chắc chắn, nhưng nó đánh dấu một loại thiên thể mới chưa từng được tìm thấy trước đây.
"Ước tính những thiên hà loại Hoag chiếm khoảng 0,1% tổng số những thiên hà quan sát được, và thực tế có thể ít hơn thế", Treuthardt cho biết.
Hình ảnh thiên hà PGC 1000714 qua hai bước sóng khác nhau, cho thấy hai chiếc vòng trong và ngoài của nó. (Ảnh: Ryan Beauchemin).
Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng, PGC 1000714 mà chúng ta đang quan sát có thể được liên kết với nhau bằng một lực tác động lẫn nhau ở những mốc thời gian khác nhau. Nhưng vì chúng ta vẫn chưa phát hiện được một thiên hà nào như thế trước đây, nên việc này thật khó để chắc chắn.
"Những màu sắc khác nhau của vòng bên trong và vòng bên ngoài cho thấy thiên hà này đã trải qua hai giai đoạn hình thành khác nhau. Nhưng từ những hình ảnh ban đầu ghi nhận được, thật khó để biết thời gian chính xác mà hai chiếc vòng được hình thành", Burcin Mutlu-Pakdil - thành viên của nhóm nghiên cứu, Đại học Minnesota Duluth, cho biết.
Nhóm nghiên cứu cũng suy đoán rằng, chiếc vòng bên ngoài có thể đã được tạo ra bởi một thiên hà giàu khí bụi đã từng tồn tại gần đó. Để xác định được độ tuổi của chiếc vòng bên trong, các nhà khoa học cho biết họ cần thêm nhiều dữ liệu hơn nữa.
"Chúng tôi cần thăm dò phần bên trong thiên hà nhiều hơn. Có lẽ thứ gì đó đã đến và tương tác với thiên hà để tạo thành chiếc vòng, nên cách tốt là chúng tôi sẽ khảo sát vùng khí bụi bao xung quanh thiên hà", Treuthardt cho biết.
Trong khi vẫn còn rất nhiều điều chưa biết về PGC 1000714 nói riêng và những thiên hà vòng tròn nói chung, các nhà nghiên cứu cho rằng những hệ sao đặc biệt như thế này sẽ giúp khoa học hiểu hơn về vũ trụ.
"Thiên hà ngoại lệ như PGC 1000714 thách thức những lý thuyết của chúng ta, là một khía cạnh quan trọng trong khoa học trong việc tìm hiểu vũ trụ và cách vũ trụ được tạo thành", Treuthardt cho biết thêm.