Đăng ký nhận bản tin khoa học Lý thuyết kỳ diệu của CNN. Khám phá vũ trụ với tin tức về những khám phá hấp dẫn, tiến bộ khoa học và hơn thế nữa.

CNN
—

Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một hiện tượng thú vị trong vũ trụ xa xôi – một thiên hà rất giống Dải Ngân hà – và nó thách thức các lý thuyết chính về cách các thiên hà phát triển.

Hệ thống ở xa, được gọi là CEERS-2112, được quan sát bởi một nhóm quốc tế sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb.

Giống như thiên hà mẹ của chúng ta, thiên hà Ceers-2112 mới được phát hiện là một thiên hà xoắn ốc có rào chắn và hiện là thiên hà xa nhất từng được quan sát. Dải ở trung tâm của cấu trúc được làm từ các ngôi sao.

Ceers-2112 hình thành ngay sau khi Vụ nổ lớn tạo ra vũ trụ (ước tính khoảng 13,8 tỷ năm tuổi) và cấu trúc đặc biệt của thiên hà đã tồn tại 2,1 tỷ năm sau đó.

Với khoảng cách giữa Trái đất và các vật thể từ những ngày đầu của vũ trụ, khi các kính thiên văn như Webb quan sát ánh sáng từ vũ trụ xa xôi, nó giống như nhìn lại quá khứ.

Luca Costantin, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Thật bất ngờ, phát hiện này tiết lộ rằng các thiên hà như của chúng ta đã tồn tại từ 11.700 triệu năm trước, khi vũ trụ chỉ có 15% thời gian tồn tại của nó”. Ông là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Hội đồng nghiên cứu quốc gia Tây Ban Nha tại Trung tâm sinh vật học Tây Ban Nha ở Madrid.

Các nhà thiên văn học rất ngạc nhiên khi thấy một thiên hà có trật tự và trật tự như vậy vào thời điểm các thiên hà khác còn bất thường hơn nhiều. Trong khi các thiên hà xoắn ốc khổng lồ rất phổ biến trong vùng lân cận vũ trụ của Dải Ngân hà, thì điều này không phải lúc nào cũng đúng.

Khám phá này được thực hiện nhờ khả năng phát hiện ánh sáng cực kỳ nhạy cảm của Webb, làm thay đổi hiểu biết của các nhà khoa học về sự hình thành thiên hà và giai đoạn đầu của vũ trụ.

Đồng tác giả nghiên cứu Alexander de la Vega, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học California, Riverside, cho biết: “Phát hiện của CEERS-2112 cho thấy các thiên hà trong vũ trụ sơ khai có thể được sắp xếp giống như Dải Ngân hà”. “Điều này thật đáng ngạc nhiên vì các thiên hà hỗn loạn hơn nhiều trong vũ trụ sơ khai và rất ít trong số chúng có cấu trúc tương tự như Dải Ngân hà.”

Một nghiên cứu chi tiết về những phát hiện này đã được công bố ngày 8 tháng 11 trên tạp chí thiên nhiên.

Các nhà thiên văn học tin rằng các thiên hà xoắn ốc có giới hạn như Dải Ngân hà không xuất hiện cho đến khi vũ trụ đạt ít nhất một nửa tuổi hiện tại vì người ta tin rằng phải mất vài tỷ năm tiến hóa của thiên hà trước khi các cụm sao khổng lồ trong các thiên hà có thể hình thành. . .

Các vạch hình thành khi các ngôi sao trong các thiên hà xoắn ốc quay quanh một cách có trật tự, giống như trong Dải Ngân hà. Cho đến nay, các nhà thiên văn học không tin rằng các thiên hà sơ khai đủ ổn định để hình thành hoặc tồn tại các thanh.

Nhưng việc phát hiện ra Ceers-2112 cho thấy quá trình tiến hóa này chỉ mất khoảng một tỷ năm hoặc ít hơn, de la Vega nói.

“Hầu hết tất cả các thanh đều được tìm thấy trong các thiên hà xoắn ốc,” de la Vega nói. “Thanh trong CEERS-2112 gợi ý rằng các thiên hà đã trưởng thành và trở nên có tổ chức nhanh hơn nhiều so với những gì chúng ta nghĩ trước đây, điều đó có nghĩa là một số khía cạnh trong lý thuyết của chúng ta về sự hình thành và tiến hóa thiên hà cần phải được sửa đổi.”

De la Vega tin rằng các nhà thiên văn học sẽ cần thay đổi mô hình lý thuyết của họ về cách các thiên hà hình thành và phát triển bằng cách tính toán lượng vật chất tối có trong các thiên hà đầu tiên.

Mặc dù vật chất tối chưa thực sự được phát hiện nhưng người ta cho rằng nó chiếm tới 85% tổng số vật chất trong vũ trụ – một điều gì đó Kính thiên văn Euclid của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu Bản đồ đã được thiết kế. Vật chất tối có thể đã đóng một vai trò trong sự hình thành các thanh.

Khám phá này cũng gợi ý rằng các thanh có thể được phát hiện ở các thiên hà sơ khai, mặc dù các thiên hà già nhất nhỏ hơn nhiều.

“Việc phát hiện ra CEERS-2112 mở đường cho việc khám phá thêm nhiều thanh trong vũ trụ trẻ,” de la Vega nói. “Ban đầu, tôi nghĩ rằng việc phát hiện và ước tính đặc tính của các thanh trong các thiên hà như SEARS-2112 sẽ có nhiều sai số đo lường. Nhưng sức mạnh của Kính viễn vọng Không gian James Webb và chuyên môn của nhóm nghiên cứu đã giúp chúng tôi thiết lập những hạn chế mạnh mẽ về kích thước.” và hình dạng của thanh.”