Cụm thiên hà bẻ cong ánh sáng tạo nên ảo ảnh vũ trụ

Kính viễn vọng James Webb quan sát thấy cụm thiên hà MACS0647 bẻ cong ánh sáng từ hệ thống MACS0647-JD, khiến nó xuất hiện ở ba vị trí riêng biệt.

Được phát hiện lần đầu tiên cách đây 10 năm, hệ thống MACS0647-JD chỉ xuất hiện như "một chấm đỏ nhạt" trong ảnh chụp cũ từ kính viễn vọng không gian Hubble, nhưng trong một báo cáo mới vào hôm 26/10, NASA cho biết hệ thống này thực sự gồm hai cấu trúc khổng lồ chứ không phải một như suy nghĩ trước đây.

Khám phá có được là nhờ các quan sát sắc nét chưa từng có của kính viễn vọng không gian James Webb. Siêu kính viễn vọng trị giá 10 tỷ USD của NASA đã sử dụng hiệu ứng thấu kính hấp dẫn của cụm thiên hà MACS0647 để chụp ảnh MACS0647-JD (thấu kính hấp dẫn là hiện tượng thiên văn xảy ra khi ánh sáng phát ra từ một vật thể bị lệch hướng dưới tác dụng lực hấp dẫn khi đi qua gần các vật thể khác).

Hệ thống MACS0647-JD xuất hiện ở ba vị trí khác nhau trong ảnh chụp mới của Webb do hiệu ứng hấp dẫn từ cụm thiên hà MACS0647. (Ảnh: NASA)

Việc sử dụng thấu kính hấp dẫn không phải điều mới mẻ trong thiên văn học, nhưng các công cụ nhạy cảm với ánh sáng hồng ngoại của Webb - được tối ưu hóa để quan sát vũ trụ sơ khai - đang mang đến những hiểu biết mới.

Do lực hấp dẫn cực mạnh của cụm thiên hà MACS0647, ánh sáng từ hệ thống MACS0647-JD ở rất xa đã bị bẻ cong và phóng đại theo hệ số 8, 5 và 2, khiến nó xuất hiện ở ba vị trí JD1, JD2 và JD3 tương ứng trong ảnh chụp của kính viễn vọng James Webb.

Khi phóng to cả ba hình ảnh này, chúng cho thấy MACS0647-JD gồm hai cấu trúc riêng biệt, nhưng các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn đó là gì. "Chúng tôi đang tích cực thảo luận xem đó là hai thiên hà hay hai cụm sao trong một thiên hà", nhà thiên văn học Dan Coe từ Viện Khoa học quản lý Kính viễn vọng Không gian cho biết.

Nếu MACS0647-JD là hệ thống hai thiên hà, có một khả năng hấp dẫn hơn là chúng ta đang quan sát sự kiện hợp nhất của hai thiên hà trong vũ trụ sơ khai, diễn ra chỉ khoảng 400 triệu năm sau vụ nổ Big Bang.

"Nghiên cứu MACS0647-JD có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách các thiên hà cổ xưa tiến hóa thành những thiên hà như chúng ta đang sống ngày nay, cũng như vũ trụ đã phát triển như thế nào trong suốt thời gian đó", đồng tác giả Rebecca Larson, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Texas ở Austin, nhấn mạnh.

Cập nhật: 29/10/2022 VnExpress