James Webb phát hiện một số thiên hà xa nhất từng thấy

Cả 2 đều nằm trong dữ liệu sơ bộ vài tuần sau khi JWST bắt đầu quan sát vào tháng Bảy. Đến nay dữ liệu về 2 ứng viên này đã được xuất bản trong các tạp chí có bình duyệt.

Các nhà nghiên cứu vẫn cần xác nhận lại khoảng cách chính xác của 2 thiên hà, dựa trên đặc tính quang phổ ánh sáng. Nhưng theo ước tính ban đầu, 2 thiên hà đã xuất hiện ngay trong 350 triệu đến 450 triệu năm đầu tiên sau Vụ nổ lớn. Kết quả này chỉ ra rằng các thiên hà hình thành và phát triển sớm hơn trong lịch sử của vũ trụ so với giả thuyết của các nhà thiên văn học dựa trên các bằng chứng trước đây. Vì vũ trụ liên tục giãn nở, các thiên hà hình thành sớm nhất cũng là các thiên hà ở xa nhất.

“Thật ngạc nhiên khi có quá nhiều thiên thể được hình thành sớm như vậy", Jeyhan Kartaltepe - nhà thiên văn học tại Viện Công nghệ Rochester, New York - cho biết. Các kết quả này đang thách thức các quan niệm cũ về cách các thiên hà đầu tiên hình thành trong vũ trụ.

Trước đây, sử dụng kính Hubble, các nhà thiên văn học kết luận rằng các thiên hà hình thành sớm hơn sẽ có hình dạng bất thường, chứ không có hình đĩa ổn định như các thiên hà mới hơn, chẳng hạn như Dải Ngân hà. Họ cho rằng các thiên hà sớm đã bị bóp méo khi hình thành và tương tác trong môi trường có nhiều thiên hà lân cận. 2 ứng viên cho thiên hà ở xa nhất có vẻ nhỏ và sáng, cho thấy chúng là những vật thể nhỏ gọn, hình đĩa, chứ không có hình dạng bất thường hay khuếch tán và phân tán.

“Thật đáng kinh ngạc khi thấy những thiên hà phát sáng như vậy vào thời kỳ đầu", Garth Illingworth, tác giả của một trong những báo cáo mới, đồng thời là nhà thiên văn học tại Đại học California Santa Cruz, cho biết.

JWST, đài quan sát trị giá 10 tỷ USD, quan sát vũ trụ ở bước sóng hồng ngoại, nhờ vậy nó có thể phát hiện ánh sáng từ các thiên hà xa xôi, vì càng đi xa, ánh sáng càng dịch chuyển sang các bước sóng đỏ hơn.

Các nhà thiên văn học mô tả khoảng cách của các thiên hà bằng cách sử dụng thước đo dịch chuyển đỏ - mức độ ánh sáng dịch chuyển sang bước sáng đỏ càng nhiều cho thấy vật thể càng ở xa. Một trong 2 ứng viên cho vị trí thiên hà xa nhất có độ dịch chuyển đỏ là 10,4 hoặc 10,6. Ứng viên còn lại có độ dịch chuyển đỏ là 12,2 hoặc 12,4. Thiên hà xa nhất do Hubble phát hiện có độ dịch chuyển đỏ khoảng 11.

Sau khi qua bình duyệt, các phép đo dịch chuyển đỏ của 2 thiên hà mới được quan sát thấp hơn một chút so với trong các bản thảo.

Có một số ứng viên khác cho vị trí thiên hà xa nhất, nhưng chưa vượt qua bình duyệt. Một số có thể có độ dịch chuyển đỏ 12,4.

JWST cũng đang tiết lộ nhiều thông tin về sự hình thành thiên hà. Trong một bản thảo đăng vào ngày 10/11, một nhóm bao gồm Kartaltepe đã phân tích 26 thiên hà được JWST quan sát, với mức dịch chuyển đỏ ước tính sơ bộ từ 9 đến 16. Công trình này phát hiện ra rằng ngay cả ở các khoảng cách xa xôi như vậy, có nhiều thiên hà sáng hơn so với số lượng được dự đoán trên lý thuyết. “Mặc dù đây là những ngày đầu với JWST, kết quả dần hé lộ những bí mật tiềm tàng của vũ trụ sơ khai", các tác giả viết.