Lần đầu tiên 5 siêu vật thể hiện về từ 13,6 tỉ năm trước

Kính viễn vọng không gian James Webb vừa lập kỷ lục mới khi chụp được những vật thể tồn tại khi vũ trụ mới chỉ hơn 200 triệu tuổi.

"Chúng ta đang bước vào một vùng đất hoàn toàn chưa được khám phá và không thể biết chắc chắn chúng ta sẽ tìm thấy điều gì" - các nhà khoa học mô tả về nghiên cứu mới xoay quanh 5 vật thể có thể là những thiên hà đầu tiên của vũ trụ.

Phân tích dữ liệu từ kính viễn vọng không gian James Webb - chiến binh khai phá vũ trụ sơ khai do NASA phát triển và điều hành chính - một nhóm nghiên cứu từ Mỹ, Pháp, Thụy Điển, Thụy Sĩ, Đan Mạch, Úc và Israel đã có phát hiện chưa từng có.

Đó là 5 vật thể đỏ rực, có độ dịch chuyển đỏ cao chưa từng thấy.

Hình minh họa về một thiên hà có độ dịch chuyển đỏ cao và các hình ảnh thực ở góc trái, ghi lại 5 vật thể cổ đại vừa được phát hiện trong dữ liệu James Webb - (Ảnh: NASA/ESA/CSA).

Hiện tượng dịch chuyển đỏ xảy ra do sự giãn nở của vũ trụ khiến các bước sóng ánh sáng mà các vật thể xa xôi khi truyền đến chúng ta đã bị kéo dài và được nhìn thấy ở phía màu đỏ của dải quang phổ điện từ.

Do vậy, sắc đỏ của 5 vật thể nói trên cho thấy chúng rất cổ xưa. Các tính toán sau đó cho thấy 5 vật thể này có thể là 5 thiên hà cổ đại tồn tại trong vùng không gian 13,6 tỉ năm trước.

Con số này vượt qua kỷ lục cũ của thiên hà JADES-GS-z14-0, được ghi nhận trong vùng không gian khoảng 13,52 tỉ năm trước.

Thời gian này cũng đồng nghĩa với một khoảng cách xa chưa từng thấy mà tầm mắt James Webb đã vươn tới.

Vào khoảnh khắc mà ánh sáng tạo nên hình ảnh 5 vật thể này khởi đầu hành trình tìm đến Trái đất - tức 13,6 tỉ năm trước - chúng chỉ cách chúng ta số năm ánh sáng tương đương.

Nhưng do sự giãn nở của vũ trụ, ngày nay, nếu còn tồn tại, chúng sẽ cách chúng ta tận 34 tỉ năm ánh sáng.

Việc ước tính chính xác tuổi của các thiên hà, tức xác định thời điểm chúng hình thành trước khi được quan sát vẫn còn khó khăn.

Theo TS Hakim Atek từ Viện Vật lý thiên văn Paris, đồng tác giả, dựa vào các ước tính về tuổi của vũ trụ và các giới hạn cho phép thiên hà bắt đầu hình thành, chúng chỉ tối đa 150 triệu tuổi vào khoảnh khắc được quan sát.

"Cuối cùng, những quan sát này sẽ đặt ra những ràng buộc chặt chẽ đối với các quá trình vật lý được phép có trong mô hình vũ trụ của chúng ta" - TS Atek nói với Space.com.

Theo TS Vasily Kokorev từ Đại học Texas (Mỹ), trưởng nhóm nghiên cứu, việc James Webb phát hiện ngày càng nhiều thiên hà có độ dịch chuyển đỏ cao cho thấy số lượng của chúng trong vài trăm triệu năm đầu tiên của vũ trụ nhiều hơn mong đợi.

Điều này có nghĩa vũ trụ sơ khai là một thế giới bùng nổ, phát triển nhanh chứ không đơn điệu như chúng ta nghĩ.

Việc khám phá ra 5 ứng cử viên thiên hà này thuộc khuôn khổ một cuộc khảo sát bầu trời lớn mang tên GLIMPSE nhằm tìm kiếm các vật thể cổ đại, trong đó James Webb được tăng sức mạnh bởi cụm thiên hà tiền cảnh Abell S1063.

Abell S1063 cách chúng ta 4 tỉ năm ánh sáng và là một "thấu kính hấp dẫn", tức như một chiếc kính lúp phóng to các vật thể phía sau nó nhờ vào lực hấp dẫn cực lớn, bẻ cong không - thời gian.

• Vì sao bầu trời ban đêm lại có màu đen?
• Điều gì điều khiển sự chuyển động của các thiên hà?
• Bí mật năng lượng tối gây ra những "lỗ thủng" vũ trụ