Thứ Bảy, 25/02/2023, 10:00 (GMT+7)

Phát hiện bất ngờ làm đảo lộn các giả thuyết về bình minh của vũ trụ

Kính viễn vọng không gian James Webb đã phát hiện hình ảnh được cho là của 6 thiên hà cổ đại khổng lồ; sự tồn tại của chúng có thể làm đảo lộn các lý thuyết vũ trụ học hiện tại.

Kính viễn vọng James Webb chụp được hình ảnh của 6 thiên hà khổng lồ. Nguồn: NASA

Thông qua kính viễn vọng không gian James Webb, các nhà thiên văn học đã phát hiện 6 thiên hà (galaxy) khổng lồ xuất hiện không lâu sau "Vụ nổ lớn" (Big bang), đặc biệt chúng có tốc độ hình thành đáng kinh ngạc, trái ngược với hiểu biết hiện tại của nhân loại về vũ trụ.

Kính viễn vọng James Webb có thể nhìn sâu vào vũ trụ hơn so với bất kỳ loại kính viễn vọng nào ra đời trước loại kính này. Đối với khám phá mới nhất, kính viễn vọng đã phát hiện các thiên hà hình thành từ 500 đến 700 năm triệu năm sau "Vụ nổ lớn" - xảy ra 13,8 tỷ năm trước, đồng nghĩa với việc vũ trụ thực ra "trẻ" hơn tuổi hiện tại khoảng 5%.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, thiết bị NIRCam của James Webb với khả năng hoạt động ở bước sóng hồng ngoại gần mà mắt thường không thể nhìn thấy, đã ghi nhận 6 thiên hà tại một vùng bầu trời mà khoa học chưa có nhiều khám phá.

Kính viễn vọng không gian Hubble đã từng ghi nhận dấu vết của 2 trong số 6 thiên hà này, song do hình ảnh thu được khi đó quá mờ nên các dấu vết này không được chú ý đến.

Các nhà khoa học vẫn phải thực hiện một số phép đo khác để xác minh sự tồn tại của 6 thiên hà này, song họ cho rằng các thiên hà chứa nhiều ngôi sao hơn dự tính, thậm chí có 1 thiên hà được cho là chứa khoảng 100 tỷ ngôi sao.

Tác giả của nghiên cứu Ivo Labbe đến từ Đại học Công nghệ Swinburne (Australia) nhấn mạnh với số lượng đó, thiên hà này có thể có kích thước tương đương với Dải Ngân hà (Milky way) - thiên hà chứa Hệ Mặt Trời của chúng ta.

Theo ông Labbe, Dải Ngân hà đã mất khoảng thời gian tương đương với khoảng thời gian vũ trụ hình thành để tập hợp các ngôi sao. Tuy nhiên, thiên hà trẻ trên chỉ mất khoảng 700 triệu năm để đạt được mức phát triển tương tự, đồng nghĩa tốc độ hình thành của thiên hà này nhanh gấp 20 lần so với tốc độ của Dải Ngân hà.

Ông Labbe cho biết việc có những thiên hà xuất hiện sớm như vậy ngay sau Big Bang là điều trái ngược hoàn toàn với lý thuyết của mô hình vũ trụ hiện tại mà nhân loại biết đến.

Theo lý thuyết, các thiên hà phát triển chậm từ "những điểm khởi đầu rất nhỏ," kích thước nhỏ hơn khoảng 10-100 lần so với kích thước hiện nay cho thấy. Nhưng kích thước của các thiên hà này trên thực tế lại quá lớn, là điểm bất hợp lý trong lý thuyết trên.

Các nhà khoa học cho rằng vật chất tối (dark matter) có thể đã tác động và dẫn đến kết quả trên. Dù khoa học chưa có nhiều hiểu biết về vật chất tối, song cho rằng nó đóng vai trò then chốt trong quá trình hình thành các thiên hà.

Ông Labbe lý giải, khi vật chất tối "kết khối" tạo thành một vầng hào quang, nó thu hút khí từ vũ trụ xung quanh, từ đó tạo thành một thiên hà và các ngôi sao. Tuy nhiên, ông Labbe cho biết quá trình này được cho là sẽ mất nhiều thời gian và "trong vũ trụ sơ khai, không có nhiều 'khối' vật chất tối như vậy."

Nhà vật lý thiên văn David Elbaz, tại Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Pháp cho biết, các thiên hà mới được phát hiện có thể chỉ ra rằng mọi thứ trong vũ trụ sơ khai đã phát triển nhanh hơn nhiều so với ước tính trước đây, cho phép các ngôi sao hình thành "hiệu quả hơn." Điều này có thể liên quan đến những dấu hiệu gần đây cho thấy bản thân vũ trụ đang giãn nở nhanh hơn chúng ta từng nghĩ.

Ông Elbaz là một trong số nhiều nhà khoa học tham gia dự án kính viễn vọng không gian Euclid của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, dự kiến được phóng vào tháng Bảy.

Ông Elbaz cho biết nhiệm vụ của Euclid là khám phá bí mật của vật chất tối và năng lượng tối, do đó cũng có thể mang lại giải đáp liên quan sự phát triển của 6 thiên hà.