Trong nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Open Journal of Astrophysics cuối tháng 1, nhóm tác giả cho biết thiên hà MoM-z14 là "nguồn được xác nhận bằng quang phổ xa nhất từng ghi nhận, mở rộng phạm vi quan sát tới giai đoạn chỉ 280 triệu năm sau vụ nổ Big Bang". Nghĩa là, MoM-z14 bắt đầu phát sáng 280 triệu năm sau khi vũ trụ ra đời. Sau hành trình dài xuyên vũ trụ, ánh sáng đó nay mới chạm đến Trái Đất và các cảm biến hồng ngoại của kính viễn vọng không gian James Webb.
"Với Webb, chúng ta có thể nhìn xa hơn bao giờ hết và kết quả hoàn toàn khác những gì từng dự đoán. Điều này mang đến cả thách thức lẫn sự phấn khích", chuyên gia Rohan Naidu từ Viện Kavli về Vật lý Thiên văn và Nghiên cứu Không gian thuộc Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.
Kính viễn vọng không gian James Webb phát hiện MoM-z14, thiên hà cổ nhất và xa nhất được xác nhận đến nay. Ảnh: NASA/ESA/CSA/STScI
Naidu cùng đồng nghiệp đã xem xét kho ảnh của JWST để tìm kiếm các thiên hà có thể tồn tại từ thời vũ trụ sơ khai. Sau khi xác định MoM-z14 là mục tiêu tiềm năng, họ hướng kính viễn vọng về phía vật thể kỳ lạ này vào tháng 4/2025 để nghiên cứu kỹ hơn.
Một phương pháp xác định tuổi của thiên thể là đo độ dịch chuyển đỏ. Khi vũ trụ giãn nở, ánh sáng từ những vật thể xa xôi bị kéo giãn thành bước sóng dài và đỏ hơn. Ánh sáng đi càng xa trong thời gian càng lâu thì độ dịch chuyển đỏ càng lớn. Trong nghiên cứu mới, nhóm tác giả xác nhận độ dịch chuyển đỏ của MoM-z14 là 14,44 - vượt mức 14,18 của thiên hà JADES-GS-z14-0, vốn giữ kỷ lục cũ về thiên hà xa nhất từng ghi nhận.
MoM-z14 tương đối nhỏ so với lượng ánh sáng phát ra. Nó có đường kính 240 năm ánh sáng, nhỏ hơn dải Ngân Hà - thiên hà chứa Trái Đất - khoảng 400 lần và có khối lượng xấp xỉ Đám mây Magellan Nhỏ - thiên hà lùn nằm gần dải Ngân Hà.
Nhóm nghiên cứu đã quan sát MoM-z14 trong giai đoạn hình thành sao nhanh chóng. Thiên hà này có tỷ lệ nitơ lớn so với carbon, tương tự các cụm sao cầu trong dải Ngân Hà. Những cụm này chứa từ hàng nghìn đến hàng triệu ngôi sao liên kết chặt chẽ, được cho là hình thành trong vài tỷ năm đầu tiên của vũ trụ. Việc MoM-z14 có những điểm tương đồng với chúng có thể cho thấy các ngôi sao đã hình thành theo cách tương tự ngay cả ở thời kỳ vũ trụ sơ khai.
Các nhà khoa học vẫn đang nỗ lực xác nhận thêm nhiều thiên hà có độ dịch chuyển đỏ cao, đồng thời kỳ vọng tìm thấy nhiều "ứng viên" hơn nữa với Kính viễn vọng không gian Nancy Grace Roman. Đây là kính viễn vọng hồng ngoại được thiết kế để quan sát một vùng rộng lớn trên bầu trời, có thể phóng lên sớm nhất cuối năm 2026.
Thu Thảo (Theo Live Science, Scientific American)
