Các nhà thiên văn học vừa "zoom" vào vũ trụ sơ khai và phát hiện ra những "người tí hon" quyền lực - các thiên hà nhỏ bé nhưng lại có khả năng biến đổi cả vũ trụ!
Bạn có bao giờ nghĩ rằng những thứ nhỏ bé lại có thể tạo ra sự khác biệt lớn? Các nhà thiên văn học vừa chứng minh điều đó khi khám phá ra rằng những thiên hà "bé hạt tiêu" có thể đã đóng vai trò quan trọng trong việc thay đổi diện mạo của vũ trụ thuở sơ khai. Nghe có vẻ khó tin, nhưng hãy cùng "bóc tách" sự thật thú vị này nhé!
Các nhà khoa học đã sử dụng Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) để "soi" vào quá khứ, tìm kiếm những thiên hà nhỏ bé nhưng lại "có võ". Họ phát hiện ra rằng ánh sáng cực tím (UV) phát ra từ những thiên hà này có thể đã cung cấp năng lượng cho một kỷ nguyên quan trọng được gọi là Kỷ nguyên tái ion hóa.
Vậy Kỷ nguyên tái ion hóa là gì mà nghe "ghê gớm" vậy? Hãy tưởng tượng vũ trụ thuở ban đầu như một căn phòng đầy sương mù hydro. Ánh sáng UV từ các ngôi sao và thiên hà đầu tiên đã "xua tan" lớp sương mù này, làm cho vũ trụ trở nên trong trẻo hơn. Và những thiên hà nhỏ bé này chính là những "người hùng" thầm lặng, góp phần quan trọng vào quá trình đó.
Isak Wold, một nhà khoa học tại NASA, đã ví von rằng: "Khi nói đến việc tạo ra ánh sáng cực tím, những thiên hà nhỏ này có sức mạnh vượt trội". Thật vậy, dù kích thước khiêm tốn, những thiên hà này lại có khả năng "sản xuất" ánh sáng UV mạnh mẽ, đủ sức để "thắp sáng" cả vũ trụ.
Các nhà khoa học cũng giải thích rằng, những thiên hà nhỏ có khối lượng thấp thường ít bị "bao vây" bởi khí hydro trung tính, giúp ánh sáng UV dễ dàng "thoát ra" và lan tỏa. Bên cạnh đó, quá trình hình thành sao nhanh chóng trong các thiên hà này cũng tạo ra nhiều ánh sáng UV hơn, đồng thời "khắc" các kênh vào vật chất giữa các vì sao, giúp ánh sáng này "bùng nổ".
Để tìm kiếm những "người hùng" này, các nhà khoa học đã nghiên cứu kỹ lưỡng các hình ảnh JWST của một cụm thiên hà có tên Abell 2744. Nhờ hiện tượng thấu kính hấp dẫn, khối lượng lớn của cụm thiên hà này đã "phóng đại" các thiên hà nhỏ, xa xôi, giúp các nhà khoa học có thể quan sát chúng rõ hơn.
Nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm ánh sáng xanh phát ra từ các nguyên tử oxy đã mất electron. Sự hiện diện của oxy "ion hóa kép" này cho thấy rằng có những quá trình gần đó đang tạo ra tia UV mạnh. Từ những hình ảnh này, họ đã xác định được 83 thiên hà "bé hạt tiêu" đang trải qua quá trình hình thành sao.
Điều đáng ngạc nhiên là, khi kết hợp lại, những thiên hà này tạo ra một lượng lớn tia UV. Nếu những thiên hà cổ đại này giống như những thiên hà ngày nay có tỷ lệ hình thành sao cao, chúng có thể phát ra tất cả tia UV cần thiết để ion hóa hydro trung tính của vũ trụ.
Wold nhấn mạnh rằng, phân tích của họ về những thiên hà nhỏ bé nhưng "có võ" này nhạy hơn gấp 10 lần so với các nghiên cứu trước đây, cho thấy chúng tồn tại với số lượng lớn và chứa đủ năng lượng để thúc đẩy quá trình "tái tạo" vũ trụ.