Một thiên hà khổng lồ quay quanh thiên hà Milky Way của chúng ta vừa lộ diện. Thiên hà lùn mới được phát hiện có tên là Crater 2, nằm cách Trái đất 400.000 năm ánh sáng và thiên hà lớn thứ 4 quay quanh Milky Way từng được biết đến (thiên hà vệ tinh lớn nhất quay quanh Milky Way từng được biết đến là Large Magellanic Cloud, cách chúng ta khoảng 200.000 năm ánh sáng).
Vũ trụ còn rất nhiều bí ẩn cần khám phá. Ảnh:ESO
Vậy tại sao một thiên hà lớn đến thế lại không được phát hiện sớm hơn? Câu trả lời là thực ra Crater 2 vẫn luôn ở đó, lặng lẽ quay quanh chúng ta. Tuy nhiên, những ngôi sao của thiên hà này bị khuếch tán trong môi trường tối tăm và nó ẩn khuất cho đến tận bây giờ, khi được chiếu sáng hơn nhờ những thiên hà khác. Trên thực tế, nó là một trong những thiên hà mờ nhất từng được phát hiện trong vũ trụ.
"Đây thực sự là một phát hiện rất hiếm có", Vasily Belokurov, nhà nghiên cứu chính đến từ Đại học Cambridge (Anh) chia sẻ. "Một thiên hà như Crater 2 là một loại đối tượng vô hình".
Như chúng ta đã biết, Milkyway đang được bao quanh bởi 49 thiên hà, nhưng nghiên cứu này cho thấy có thể có nhiều thiên hà tối khác nữa trong khu vực vũ trụ của chúng ta, vẫn lẩn khuất vì sự khuếch tán của chúng và chỉ xuất hiện như những bóng ma.
Crater 2 lần đầu tiên được phát hiện vào tháng Giêng, khi các nhà thiên văn học sử dụng một thuật toán máy tính để nghiên cứu hình ảnh được chụp bởi kính viễn vọng cực lớn (Very Large Telescope) ở Chile, và sau đó xác định các khu vực, nơi có thể có phân nhóm bất thường của các ngôi sao. Một trong những cụm đólà Crater 2.
Phân tích các dữ liệu cho thấy, Crater 2 gần như cùng tuổi với vũ trụ, và kích thước góc của nó ít nhất gấp hai lầnMặt trăng của chúng ta.
Bởi vì các thiên hà không có ranh giới được xác định rõ ràng, nên các nhà thiên văn học thường miêu tả chúng theo "half-light diameter" (đường kính nửa ánh sáng). Về cơ bản, nó có nghĩa là đường kính của một phần thiên hà phát ra một nửa ánh sáng của nó.
Theo đó, các nhà thiên văn học tính toán rằng Crater 2 có half-light diameter vào khoảng 7.000 năm ánh sáng. Có nghĩa là nếu chúng ta có thể nhìn thấy nó trong bầu trời đêm, nó trông sẽ lớn gấp đôi trăng rằm nhưng sẽ mờ hơn nhiều.
Minh họa dưới đây cho thấy hình ảnh rõ ràng của Crater 2 so với Mặt trăng, nếu nó sáng hơn 1.000 lần thực tế:
"Chúng tôi đã tìm thấy nhiều đối tượng tương tự trong 10 năm qua, nhưng chưa bao giờ thấy một thiên hà lớn như vậy. Nó thực sự mờ nhạt so với hầu hết các đối tượng có kích thước tương tự", Belokurov nói. "Crater 2 vô cùng khuếch tán. Chúng tôi vẫn chưa thể giải thích được điều này".
Tiến sĩ Jay Pasachoff, một nhà thiên văn học tại trường Williams College ở Massachusetts (Mỹ), người không tham gia vào dự án nhận định, việc tìm thấy một thiên hà mờ nhạt và lan tỏa như vậy thật là một kỳ tích.
Vào năm ngoái, chính nhóm nghiên cứu của Belokurov cũng đã phát hiện ra 1 trong 9 thiên hà lùn mới quay quanh Milky Way.
Vào thời điểm đó, Tiến sĩ Sergey Koposov của Viện Thiên văn học Cambridge, người đã dẫn đầu nghiên cứu từ trước đó cho cho biết, "Việc phát hiện ra nhiều vệ tinh trong một khu vực nhỏ của bầu trời là điều hoàn toàn bất ngờ... Tôi không thể tin vào mắt mình nữa".
Magellanic Cloud và các thiên hà lớn khác quay quanh thiên hà Milky
Way được nhìn thấy tại Đài quan sát Paranal tại sa mạc Atacama ở Chile.
Chỉ trong 10 năm qua, số lượng các thiên hà vệ tinh được biết đến đã tăng gấp đôi.
"Những thiên hà này có hàm lượng cực mạnh của vật chất tối. Nếu có một nơi trong vũ trụ mà chúng ta có thể xem xét để tìm hiểu về vật chất tối, thì đó chính là thiên hà lùn. Nó được phân phối như thế nào? Nó được tạo nên từ cái gì? Những kỹ thuật quan sát trong tương lai, đặc biệt là quang phổ học, sẽ giúp trả lời cho câu hỏi đó", Tiến sĩ Evan Kirby, trợ lý giáo sư tại Sở Thiên văn học Caltech nói.
Thiên hà lùn là dạng thiên hà nhiều nhất trong vũ trụ.
"Chúng tôi không thể khẳng định rằng thiên hà lùn đặc biệt này là lâu đời nhất trong vũ trụ, như các thiên là lùn nói chung", Belokurov cho biết. "Chúng là hệ thống đầu tiên được tập hợp lại, vì vậy chúng có chứa các thông tin về mật độ khí và hiệu suất của sự biến khí thành sao. Như chúng ta đã thấy với các nghiên cứu về những đối tượng tương tự, nhiều ngôi sao trong số đó trông giống như những hậu duệ trực tiếp của những ngôi sao đầu tiên trong vũ trụ".
Trên thực tế, có bằng chứng cho thấy, Crater 2 có thể thuộc về một nhóm nhỏ các thiên hà đang rơi vào Milky Way.
Belokurov và nhóm của ông đã sử dụng kỹ thuật galaxy-spotting (định tâm thiên hà) mới để tìm ra những thứ mà chúng ta có thể đã bỏ sót ngoài vũ trụ, với hy vọng có thể hiểu rõ hơn về quá trình tiến hóa của thiên hà chúng ta. Một điều rõ ràng, khi nói đến vũ trụ, chúng ta vẫn còn rất nhiều điều để khám phá.
Nghiên cứu này được công bố trong nguyệt san của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh.