Sau khi Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) của NASA phát hiện những đốm đỏ bí ẩn trong vũ trụ sơ khai, các nhà khoa học đang xem xét lại sự hình thành thiên hà và lỗ đen.
Những phát hiện này của các nhà nghiên cứu tại Đại học Penn State có thể thay đổi kiến thức của chúng ta về vũ trụ.
(Ảnh: Flickr/Cơ quan Vũ trụ Châu Âu)
Khai quật các chấm đỏ vũ trụ: Các ngôi sao cổ đại và các lỗ đen khổng lồ
JWST đã tìm thấy những “Điểm Đỏ Nhỏ” này, có niên đại từ 600 triệu đến 800 triệu năm trước. Vũ trụ có tuổi đời là 13,8 tỷ năm; những điểm này chiếm 5% tuổi của vũ trụ. Theo Nghiên cứu RUBIES sử dụng Máy quang phổ hồng ngoại gần (NIRSpec) của JWST, những địa điểm này chứa các ngôi sao và lỗ đen trái ngược với các mô hình truyền thống.
Tiny Red Spots chứa đầy những ngôi sao cổ xưa mà các mô hình ước tính có tuổi đời lên đến hàng trăm triệu năm – điều bất ngờ đối với vũ trụ sơ khai này. Trợ lý giáo sư thiên văn học và vật lý thiên văn tại Penn State, Joel Leja, gọi đây là điều khó hiểu. Ông cho biết sự kiện này có thể không phù hợp với mô hình vũ trụ hiện tại của chúng ta nếu chúng ta đề xuất một sự sáng tạo kỳ lạ, cực kỳ nhanh chóng vào thời điểm khởi đầu của thời gian.
Cùng với các ngôi sao cổ đại, những mảng đỏ này chứa các lỗ đen siêu lớn mạnh hơn từ 100 đến 1.000 lần so với Sagittarius A* (Sgr A*), lỗ đen ở trung tâm Ngân Hà của chúng ta. Phát hiện bất ngờ này cho thấy các lỗ đen bắt đầu và phát triển nhanh hơn so với các lý thuyết hiện tại dự đoán.
Joel Leja giải thích rằng các lỗ đen siêu lớn thường kết hợp với các thiên hà, và ông cho biết chúng phát triển và trải qua các mùa thiết yếu cùng nhau. Thiên hà phải trẻ nhưng chứa một hố đen trưởng thành hoàn toàn. Theo niềm tin trong quá khứ, cả hai thực thể phải cùng nhau tiến hóa; hoàn cảnh này là bất ngờ.
Lý thuyết truyền thống cho rằng các thiên hà và lỗ đen trung tâm của chúng tiến hóa cùng nhau trong hàng tỷ năm. Việc phát hiện ra những ngôi sao già cỗi, dày đặc và các lỗ đen phát triển quá mức trong một vũ trụ trẻ cho thấy một quá trình phát triển nhanh hơn và độc đáo hơn.
Câu đố về đốm đỏ nhỏ
Cường độ bước sóng của những đốm đỏ này cho thấy tuổi của chúng. Ánh sáng từ các ngôi sao và mảnh vỡ rơi vào lỗ đen rất khó phân biệt. Học giả sau tiến sĩ Bingjie Wang của Penn State lưu ý rằng việc tách ánh sáng từ vật chất rơi vào lỗ đen khỏi ánh sáng từ các ngôi sao trong những đốm nhỏ này, các vật thể ở xa là khó khăn.
Những thiên hà được sắp xếp chặt chẽ này chỉ rộng khoảng vài trăm năm ánh sáng. Chúng nhỏ hơn Ngân Hà của chúng ta 1.000 lần nhưng chứa từ 10 tỷ đến 1 nghìn tỷ ngôi sao. Leja lưu ý rằng những thiên hà ban đầu này có mật độ sao cực kỳ cao, cho thấy chúng phát triển theo một cách và trong những điều kiện không lường trước được vào thời điểm đó.
Các nhà nghiên cứu sẽ quan sát lại những đốm đỏ nhỏ để hiểu rõ hơn về chúng. Họ muốn có quang phổ sâu hơn để xác định các ngôi sao cổ đại và ánh sáng của lỗ đen siêu lớn.
Leja kết luận rằng ý tưởng đúng đắn có thể dẫn đến một bước đột phá khác. Ông đưa ra giả thuyết rằng một đột phá thiên tài mà ông, các cộng sự và cộng đồng khoa học đã bỏ lỡ có thể giải quyết được tình thế tiến thoái lưỡng nan này.
Những khám phá này nhắc nhở chúng ta rằng vũ trụ là không thể đoán trước và sự hiểu biết của chúng ta luôn thay đổi. Các Đốm Đỏ Nhỏ bảo tồn các đặc điểm vũ trụ ban đầu như những viên nang thời gian vũ trụ. Khi chúng ta nghiên cứu vũ trụ bằng các công cụ mạnh mẽ như JWST, chúng ta có thể khám phá ra những bí ẩn mới sẽ mở rộng kiến thức của chúng ta.
Nguồn ScienceTimes