'Song trùng' từ vũ trụ sơ khai: Vật thể làm khoa học bối rối

Một nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí khoa học Nature đã mô tả về vật thể gây kinh ngạc - J0107a, một thiên hà "trưởng thành" đến khó tin trong hình ảnh "xuyên không" từ thế giới hơn 11 tỉ năm trước.

Nhóm tác giả dẫn đầu bởi nhà thiên văn học Shuo Huang từ Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản đã sử dụng dữ liệu từ các đài quan sát không gian lẫn mặt đất cực mạnh như James Webb, Chandra và ALMA để tìm hiểu cấu trúc chi tiết của J0107a.

Hình ảnh vật thể J0107a, một thiên hà mang cấu trúc hiện đại nhưng lại nằm trong vũ trụ sơ khai, được chụp bởi James Webb và ALMA - Ảnh: NASAESO/NAOJ/NRAO

Ánh sáng tạo nên một vật thể vũ trụ cần thời gian tương ứng với khoảng cách để chạm đến Trái Đất. Do vậy, khả năng nhìn cực xa của các đài quan sát này đã giúp chúng ghi lại các hình ảnh của quá khứ.

Trong đó, J0107a hiện ra trong vùng vũ trụ sơ khai mới chỉ 2,6 tỉ năm tuổi, tức chưa đến 1/5 độ tuổi hiện tại.

Đó là giai đoạn mà các nhà khoa học tưởng chừng các thiên hà hãy còn bé nhỏ và mang cấu trúc đơn giản.

Nhưng vật thể lạ lùng này đã đánh đổ quan điểm đó khi hiện ra gần như một bản sao hoàn hảo của thiên hà chứa Trái Đất Milky Way (Ngân Hà) ngày nay.

Theo Science Alert, J0107a là một thiên hà xoắn ốc lớn tuyệt đẹp với tổng khối lượng sao bằng 450 tỉ khối lượng Mặt Trời và đang tiếp tục hình thành sao mạnh mẽ với tốc độ 500 khối lượng Mặt Trời mỗi năm.

Tìm hiểu sâu hơn bằng ALMA - một hệ thống kính viễn vọng vô tuyến cực mạnh đặt tại sa mạc tử thần Atacama ở Chile - các nhà nghiên cứu nhận thêm một cú sốc.

Thanh chắn của thiên hà - được tạo thành từ các ngôi sao, khí và bụi, nằm xuyên qua trung tâm - đang chuyển hướng khí đến trung tâm thiên hà với tốc độ khoảng 600 khối lượng Mặt Trời mỗi năm, là nguyên nhân giúp nó hình thành sao mạnh mẽ đến vậy.

Dòng khí sao nhanh hơn khoảng 10 đến 100 lần so với các thiên hà mà chúng ta thấy trong Vũ trụ địa phương (khu vực quanh Ngân Hà).

Các quan sát trên không chỉ cho thấy cấu trúc thiên hà hoàn hảo với những cánh tay xoắn ốc và thanh chắn đã hình thành sớm hơn nhiều so với điều mà các nhà thiên văn học dự kiến.

Không những vậy, cấu trúc thanh chắn sớm này có thể là động lực quan trọng thúc đẩy sự phát triển và tiến hóa sớm vượt bậc của thiên hà.

Phát hiện này góp thêm bằng chứng cho thấy tốc độ phát triển của mọi thứ trong vũ trụ sơ khai có thể nhanh hơn chúng ta tưởng.

Anh Thư