Thiên hà cổ và xa nhất trong vũ trụ: phát hiện thần kỳ 2026

Kính viễn vọng không gian James Webb đã phát hiện MoM-z14, thiên hà xa xôi và sơ khai nhất từng được biết đến. Tồn tại chỉ 280 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn ((thuyết khoa học phổ biến nhất giải thích sự hình thành và tiến hóa của vũ trụ, cho rằng vũ trụ bắt đầu từ một điểm cực kỳ nóng, đặc cách đây khoảng 13,8 tỷ năm và giãn nở liên tục cho đến nay. Đây không phải vụ nổ trong không gian, mà là sự giãn nở của chính không gian, tạo ra vật chất, năng lượng và thời gian), MoM-z14 là nguồn phát sáng xa nhất được xác nhận bằng phương pháp quang phổ. Phát hiện đột phá này, được công bố vào tháng 5/2025 và đăng trên Open Journal of Astrophysics vào tháng 1/2026, mở rộng đáng kể tầm nhìn của chúng ta về vũ trụ sơ khai.

Sau một hành trình vũ trụ kéo dài hàng tỷ năm, những photon (hạt cơ bản của ánh sáng, một gói năng lượng điện từ nhỏ nhất, có tính chất lưỡng tính sóng-hạt, không có khối lượng nghỉ và không mang điện tích, di chuyển với tốc độ ánh sáng và là hạt truyền lực điện từ) này đã được kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) thu giữ bằng các cảm biến hồng ngoại nhạy bén. Phát hiện này mở ra một cửa sổ mới vào vũ trụ sơ khai, cho phép các nhà khoa học nghiên cứu sự hình thành và tiến hóa của các thiên hà đầu tiên.

“Với kính viễn vọng không gian Webb, chúng ta có thể nhìn xa hơn bao giờ hết, và kết quả hoàn toàn khác so với những gì chúng ta dự đoán, điều này vừa là thách thức vừa là điều thú vị”, tác giả chính của nghiên cứu, Rohan Naidu, thuộc Viện Vật lý Thiên văn và Nghiên cứu Vũ trụ Kavli của Viện Công nghệ Massachusetts, cho biết trong một tuyên bố ngày 28/1 của NASA.

Tìm kiếm bình minh vũ trụ

Kính viễn vọng James Webb (JWST) từ năm 2022 đã làm sửng sốt giới khoa học khi phát hiện nhiều thiên hà cổ đại sáng rực rỡ hơn dự kiến. Những thiên hà này, hình thành chỉ khoảng 500 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn mâu thuẫn với các lý thuyết vũ trụ học trước đây. Phát hiện này đặt ra những câu hỏi lớn về quá trình hình thành thiên hà trong giai đoạn sơ khai của vũ trụ, buộc các nhà khoa học phải xem xét lại các mô hình hiện tại.

Khi ngày càng có nhiều ví dụ được phát hiện, các nhà khoa học đang nỗ lực xác nhận xem liệu những thiên thể phát sáng này có thực sự là các thiên hà cổ đại hay không? Naidu và các đồng nghiệp đã xem xét kỹ lưỡng các hình ảnh JWST hiện có để tìm kiếm các thiên hà sơ khai tiềm năng để kiểm tra. Sau khi xác định MoM-z14 là mục tiêu tiềm năng, họ đã hướng kính viễn vọng về phía vật thể kỳ lạ này vào tháng 4/2025.

Các nhà khoa học xác định tuổi của thiên thể bằng cách đo độ dịch chuyển đỏ. Sự giãn nở của vũ trụ kéo dài ánh sáng từ các vật thể xa xôi, làm tăng bước sóng và chuyển sang màu đỏ. Độ dịch chuyển đỏ càng lớn, ánh sáng di chuyển xa và lâu hơn, cho phép ước tính tuổi của thiên thể.

Trong nghiên cứu mới này, hiện chưa được các chuyên gia đánh giá, nhóm nghiên cứu đã xác nhận độ dịch chuyển đỏ của MoM-z14 là 14,44 lớn hơn so với kỷ lục trước đó về thiên hà xa nhất được quan sát, JADES-GS-z14-0, ở mức 14,18. MoM-z14 khá nhỏ gọn so với lượng ánh sáng mà nó phát ra. Nó có đường kính khoảng 240 năm ánh sáng, nhỏ hơn thiên hà của chúng ta khoảng 400 lần. Và nó chứa khối lượng xấp xỉ bằng Small Magellanic Cloud, một thiên hà lùn gần Dải Ngân hà, nằm cách chúng ta khoảng 200.000 năm ánh sáng trong chòm sao Tucana (Thiên Đàn).

Các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy MoM-z14 trải qua quá trình hình thành sao nhanh chóng và có hàm lượng nitơ cao so với carbon, tương tự như các cụm sao cầu trong Dải Ngân hà. Các cụm sao cầu là những nhóm sao cổ xưa, liên kết chặt chẽ, được cho là đã hình thành trong những tỷ năm đầu tiên của vũ trụ. Sự tương đồng giữa MoM-z14 và các cụm sao cầu có thể cho thấy rằng nó đã hình thành theo những cách tương tự ngay cả ở giai đoạn rất sớm trong sự phát triển của vũ trụ.

Các nhà khoa học đang nỗ lực tìm kiếm thêm các thiên hà có độ dịch chuyển đỏ cao, những thiên hà xa xôi nhất trong vũ trụ. Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman, dự kiến ra mắt vào cuối năm 2026, hứa hẹn sẽ là công cụ đắc lực trong việc này. Với khả năng quan sát hồng ngoại trên diện rộng, Roman có thể phát hiện nhiều ứng cử viên tiềm năng hơn, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về vũ trụ sơ khai.

×