James Webb phát hiện "quái vật vũ trụ" – Bản sao kỳ lạ của dải Ngân Hà thời sơ khai

Theo báo cáo từ Đại học Công nghệ Swinburne (Úc) và trang PHYS, thiên hà mới được phát hiện có biệt danh là Big Wheel"Bánh xe lớn". Đây là một thiên hà đĩa xoắn ốc khổng lồ, giống như dải Ngân Hà hiện nay của chúng ta, nhưng đã tồn tại từ thuở sơ khai của vũ trụ.

Điều khiến các nhà khoa học choáng váng là: Big Wheel sở hữu cấu trúc đĩa xoắn ốc hoàn chỉnh, một dạng cấu trúc được cho là phải mất hàng tỉ năm mới hình thành thông qua quá trình hợp nhất thiên hà và dòng khí vũ trụ chảy vào dần dần.

Big Wheel màu đỏ - thiên hà đĩa xoắn ốc cùng kiểu với Ngân Hà - cách chúng ta hơn 11 tỉ năm ánh sáng nhưng trông lớn hơn nhiều so với thiên hà màu xanh sáng nằm cách chúng ta chỉ 1,5 tỉ năm ánh sáng - Ảnh: NASA/ESA/CSA

Thực tế, dải Ngân Hà của chúng ta từng "nuốt chửng" ít nhất 20 thiên hà khác để phát triển đến kích thước hiện tại. Những vụ hợp nhất như vậy thường làm vỡ vụn cấu trúc xoắn ốc tinh tế nhưng với Big Wheel, mọi thứ vẫn nguyên vẹn. Nó như một “quái vật nguyên thủy” chưa hề bị vũ trụ tàn phá.

Phân tích từ thiết bị NIRSpec trên James Webb cho thấy Big Wheel có đĩa quay với tốc độ lên đến 300 km/giâytương đương tốc độ của những thiên hà đĩa khổng lồ thời hiện đại. Với bán kính khoảng 10 kiloparsec (hơn 32.000 năm ánh sáng), nó lớn gấp ba lần các thiên hà cùng thời và chỉ thua một chút so với dải Ngân Hà hiện tại.

Điều này đã làm lung lay những giả định lâu nay về quá trình hình thành các thiên hà lớn: "Phát hiện này thách thức nghiêm trọng những mô hình truyền thống về sự phát triển của vũ trụ sơ khai", nhóm nghiên cứu khẳng định.

Vậy, điều gì đã giúp Big Wheel phát triển mạnh mẽ đến vậy trong thời kỳ mà các thiên hà khác còn đang vật lộn để định hình?

Một giả thuyết được đưa ra: có thể tồn tại kiểu hợp nhất thiên hà "dịu dàng", nơi hai thiên hà hòa quyện theo những cách không phá vỡ cấu trúc của nhau. Hoặc, các dòng khí vũ trụ đã được "lập trình" sẵn hướng quay phù hợp để nuôi lớn thiên hà mà không gây hỗn loạn.

Tất cả đều dẫn đến một môi trường vũ trụ cực kỳ đặc biệt: một cụm thiên hà nguyên thủy siêu đậm đặc, nơi hàng loạt thiên hà, khí và lỗ đen chen chúc nhau trong một không gian chật hẹp một "khu rừng vũ trụ" chưa được khám phá.