"Bão ánh sáng vũ trụ" từ quá khứ truyền tới Trái Đất

Nghiên cứu đứng đầu bởi tiến sĩ Stephane De Barros (Đại học Geneva (Thụy Sĩ) đã tìm ra những vật thể kỳ lạ, sáng hơn nhiều so với các lý thuyết thiên văn được dày công nghiên cứu trước đó. Đó là những thiên hà cổ xưa đang tỏa ra "cơn bão ánh sáng" đặc biệt ở 2 bước sóng ánh sáng hồng ngoại, được tạo ra bằng sự hòa trộn bức xạ với các khí thiên hà như hydro và oxy.

Một thiên hà sáng bất thường từ vũ trụ sơ khai - Ảnh mô tả có đồ họa thêm từ Swinburne Astronomy Productions

Điều này trái với nhiều nghiên cứu trước đó dựa trên các thiên hà trẻ hơn, thường mờ đục và không có cấu trúc rõ ràng.

Những thiên hà sáng bất thường họ tìm thấy chính là những thiên hà già nhất vũ trụ, tuổi đời khoảng 13 tỉ năm, tức hình thành chỉ sau vụ nổ Big Bang khoảng 1 tỉ năm. Nhóm nghiên cứu phân tích rằng các thiên hà này đang giải phóng một mức độ cao các bức xạ ion hóa. Loại bức xạ này, vốn thuộc về vũ trụ sơ khai, sẽ chạm tới một lượng hydro trung tính dồi dào và ion hóa nó, truyền điện tích. Quá trình này khởi động cái gọi là "kỷ nguyên tái sinh", tức thời gian hình thành các ngôi sao đầu tiên trong vũ trụ.

Những cơn bão ánh sáng từ các thiên hà đang "rùng mình" tỏa bức xạ nói trên đã xảy ra vào hàng tỉ năm về trước. Do chúng quá xa xôi nên đến bây giờ ánh sáng ấy mới truyền đến được đôi mắt người Trái Đất. Điều kỳ diệu là trông chúng vẫn hết sức rực rỡ cho dù có khi, bản thân những vật thể tạo ra ánh sáng đó đã chết hoặc thay đổi mãi mãi.

Ảnh thực về những vị trí phát hiện thiên hà cổ đại tỏa ra ánh sáng hồng ngoại (khoanh đỏ) - Ảnh do nhóm nghiên cứu cung cấp

Theo các tác giả, phát hiện này cung cấp manh mối lớn về lịch sử vũ trụ sơ khai cũng như giúp tiến cận hơn đến câu trả lời về nguồn gốc vũ trụ. Nghiên cứu dựa trên dữ liệu từ Kính viễn vọng Spitzer và dữ liệu trường rộng từ Kính viễn vọng Không gian Hubble (của NASA và ESA); đã công bố trên tạp chí khoa học Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Song song đó, một nhóm nghiên cứu khác đến từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT – Mỹ) cũng vừa công bố một công trình nhìn về quá khứ vũ trụ. Dựa vào các ngôi sao cổ đại được cho là thuộc thế hệ sao thứ 2 của vũ trụ mà một số cho đến ngày nay vẫn quan sát được, họ đã lần theo manh mối để vẽ nên chân dung các ngôi sao đầu tiên của vũ trụ.

"Vài trăm triệu năm sau vụ nổ lớn, những ngôi sao đầu tiên đã hiện diện trong vũ trụ khi xuất hiện sự tích tụ ồ ạt của hydro và heli. Trong lõi những ngôi sao này, các phản ứng nhiệt hạch đã tạo ra các nguyên tố nặng đầu tiên, bao gồm carbon, sắt và kẽm" – các tác giả cho biết trong bài công bố trên Astrophysical Journal.

Tác giả chính, tiến sĩ Anna Frebel, cho biết thêm rằng các ngôi sao thế hệ đầu này đều "sống vội" và chết trẻ. Chúng nhanh chóng nổ tung như những siêu tân tinh dữ dội nhất, mạnh đến nỗi đẩy các nguyên tố nặng vào các thiên hà lân cận. Những yếu tố này được dùng làm hạt giống cho thế hệ sao thứ 2.