Lần đầu tiên con người phát hiện khí oxy ở thiên hà khác

Thiên hà có tên Markarian 231. Nó khá đặc biệt, cách xa chúng ta 561 triệu năm ánh sáng. Phần trung tâm thiên hà hoạt động rất mạnh mẽ, trên thực tế có thể là một lỗ đen nhị phân siêu lớn, xoay quanh nhau với tốc độ dữ dội. Markarian 231 là thiên hà chứa chuẩn tinh gần nhất với Trái Đất, cũng là những vật thể sáng nhất trong vũ trụ.

Phần hạt nhân thiên hà điều khiển dòng chảy phân tử, tạo ra những cú sốc liên tục giải phóng oxy từ nước trong các đám mây phân tử.

Oxy là nguyên tố nhiều thứ ba trong vũ trụ, sau hydro và helium. Nghiên cứu về tính đa dạng phân tử trong những đám mây liên sao rất quan trọng để hiểu được vai trò vườn ươm sao (đám mây phân tử xung quanh quá trình hình thành các ngôi sao lớn với thành phần chủ yếu là H2) của các thiên hà.

Thiên hà Markarian 231 do kính thiên văn Hubble quan sát được. Ảnh: ESA.

Để tìm oxy, giới nghiên cứu sử dụng kính thiên văn cực nhạy phát hiện bước sóng vô tuyến phát ra từ các phân tử, đồng thời phân tích quang phổ để tìm bước sóng được hấp thụ hoặc phát ra bởi các phân tử cụ thể.

"Tuy nhiên, việc tìm ra các phân tử oxy không hề dễ dàng", nhà thiên văn Junzhi Wang thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết.

Tinh vân Lạp Hộ, một trong những tinh vân đẹp nhất của Hệ Mặt Trời là nơi hiếm hoi phân tử oxy được phát hiện. Giới chuyên môn đưa ra giả thuyết ngoài không gian, oxy liên kết hydro dưới dạng băng nước bám vào các hạt bụi. Tinh vân Lạp Hộ là vườn ươm sao có bức xạ cực mạnh phát ra từ những ngôi sao trẻ rất nóng, làm nước đá thăng hoa, tách phân tử và giải phóng oxy.

Nhóm nghiên cứu đã dùng kính viễn vọng vô tuyến 30 m IRAM ở Tây Ban Nha quan sát thiên hà Markarian 231 trong bốn ngày. Việc phát hiện chữ ký quang phổ của oxy đã phần nào chứng minh cho giả thuyết trên.

"Bằng những quan sát kỹ lưỡng về Markian 231 bằng kính viễn vọng IRAM 30 m, lần đầu tiên chúng tôi phát hiện ra phân tử oxy trong ở thiên hà khác chúng ta", nhóm nghiên cứu cho hay, "Oxy được phát hiện ở các khu vực cách trung tâm Markarian 231 khoảng 10 kpc (32.615 năm ánh sáng), có thể được gây ra bởi sự tương tác giữa dòng chảy phân tử điều khiển hạt nhân thiên hà hoạt động và các đám mây phân tử đĩa ngoài".

Ảnh minh họa cho một lỗ đen nhị phân. Ảnh: ESA.

Nhóm cho biết lượng oxy được phát hiện dồi dào hơn so với hydro và cao hơn khoảng 100 lần so với tinh vân Orion.

Markarian là một thiên hà đầy sao. Chỉ một khu vực trong thiên hà đang hình thành sao mới với tốc độ hơn 100 khối lượng Mặt Trời mỗi năm. Dải Ngân Hà, ngược lại, khá yên tĩnh, với tỷ lệ hình thành sao khoảng 1 đến hai khối lượng Mặt Trời.

Tuy nhiên, cũng cần có thêm nhiều quan sát hơn để xác nhận định đây chính là oxy. Nếu kết quả được giữ, phát hiện này có thể được sử dụng để hiểu thêm về phân tử oxy trong các thiên hà và dòng chảy phân tử từ một hạt nhân thiên hà hoạt động,

"Phát hiện đầu tiên về oxy phân tử ngoài vũ trụ cung cấp cơ sở lý tưởng để nghiên cứu dòng chảy phân tử điều khiển hạt nhân thiên hà hoạt động theo thời gian hàng chục triệu năm. Oxy có thể là chất làm mát cho khí phân tử ở những khu vực như vậy bị ảnh hưởng bởi dòng chảy của hạt nhân thiên hà hoạt động", nhóm nghiên cứu cho biết.