Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) đã phát hiện ra bốn thiên hà lâu đời nhất từng được quan sát. Một trong số đó hình thành chỉ 320 triệu năm sau Vụ nổ lớn Big Bang, khi vũ trụ vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, nghiên cứu mới cho biết.
Kính viễn vọng Webb đã đưa ra một loạt khám phá khoa học kể từ khi đi vào hoạt động vào năm ngoái. JWST có thể quan sát sâu hơn vào các vùng xa xôi của vũ trụ.
Vào thời điểm ánh sáng từ các thiên hà xa nhất chạm đến Trái đất, nó đã bị kéo giãn bởi sự giãn nở của vũ trụ và chuyển sang vùng hồng ngoại của quang phổ ánh sáng.
Thiết bị NIRCam của kính viễn vọng Webb có khả năng vượt trội trong việc phát hiện ánh sáng hồng ngoại này.
Điều này cho phép nó nhanh chóng phát hiện ra một loạt các thiên hà chưa từng thấy, một số trong đó có thể định hình lại sự hiểu biết của các nhà thiên văn học về vũ trụ sơ khai.
Trong hai nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Astronomy, các nhà thiên văn tiết lộ rằng họ đã phát hiện bốn thiên hà xa nhất từng được quan sát.
Các thiên hà có niên đại từ 300 đến 500 triệu năm sau Vụ nổ lớn Big Bang, diễn ra hơn 13 tỉ năm trước, khi vũ trụ còn đang ở thuở sơ khai.
Điều đó có nghĩa là các thiên hà này đến từ "kỷ nguyên tái ion hóa", thời kỳ được cho là khi những ngôi sao đầu tiên xuất hiện.
Stephane Charlot, một nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý thiên văn Paris và là đồng tác giả của hai nghiên cứu mới, nói rằng thiên hà xa nhất được gọi là JADES-GS-z13-0 đã hình thành 320 triệu năm sau Vụ nổ lớn.
Kính viễn vọng Webb cũng xác nhận sự tồn tại của JADES-GS-z10-0, xuất hiện từ 450 triệu năm sau Vụ nổ lớn. Thiên hà này trước đó đã được Kính viễn vọng Không gian Hubble phát hiện.
"Tất cả bốn thiên hà đều có khối lượng rất thấp, nặng bằng khoảng một trăm triệu khối lượng Mặt trời", ông Charlot nói. Mặc dù vậy, các thiên hà rất tích cực trong việc hình thành sao tương ứng với khối lượng của chúng.
Ông cũng nói thêm rằng, các thiên hà này rất nghèo kim loại. Điều này phù hợp với mô hình vũ trụ học tiêu chuẩn hay sự hiểu biết của khoa học về cách thức hoạt động của Vũ trụ.
Theo mô hình này, thiên hà hình thành càng gần Vụ nổ lớn thì càng có ít thời gian để các kim loại như vậy hình thành.
Tuy nhiên, việc phát hiện ra sáu thiên hà khổng lồ có thời gian hình thành từ 500 đến 700 triệu năm sau Vụ nổ lớn vào tháng 2 vừa qua đã khiến một số nhà thiên văn đặt câu hỏi về mô hình chuẩn.
Những thiên hà đó, cũng được quan sát bởi kính viễn vọng Webb, lớn hơn so với lý thuyết đối với những thiên hà hình thành ngay sau khi vũ trụ ra đời. Nếu được xác nhận, mô hình chuẩn có thể cần được cập nhật.