Phát hiện đám thiên hà lớn nhất trong vũ trụ sơ khai

Sử dụng Đài thiên văn tia X Chandra của NASA và Kính thiên văn Vũ trụ học Atacama (ACT) ở Chile, các nhà thiên văn vừa nhìn thấy đám thiên hà lớn nhất từ trước đến nay trong vũ trụ xa xăm.

Tên gọi chính thức là ACT-CL J0102-4915, đám thiên hà vừa phát hiện có nickname là “El Gordon” (theo tiếng Tây Ban Nha có nghĩa là “đại ca”) do các nhà thiên văn phát hiện ra nó đặt. Đám thiên hà đó nằm cách Trái đất bảy tỉ năm ánh sáng. Khoảng cách lớn như thế này đồng nghĩa là nó đang được quan sát lúc còn son trẻ.

“Đám thiên hà này là đám đồ sộ nhất, nóng nhất, và giải phóng nhiều tia X nhất trong số bất kì đám nào đã biết nằm ở khoảng cách này hoặc xa hơn,” phát biểu của Felipe Menanteau thuộc trường Đại học Rutgers ở New Brunswick, New Jersey, người đứng đầu nghiên cứu trên.

Ảnh ghép tia X và quang học của đám thiên hà El Gordon.

Đám thiên hà là những vật thể lớn nhất trong vũ trụ được giữ lại bằng lực hấp dẫn, chúng hình thành qua sự hợp nhất của nhóm nhỏ hơn hay những đám thiên hà nhỏ. Vì quá trình hình thành phụ thuộc vào lượng vật chất tối và năng lượng tối trong vũ trụ, nên các đám thiên hà có thể dùng để nghiên cứu những hiện tượng bí ẩn này.

Vật chất tối là chất liệu có thể được suy luận là tồn tại thông qua các hiệu ứng hấp dẫn của nó, nhưng nó không phát ra hay hấp thụ những lượng ánh sáng nào có thể phát hiện ra. Năng lượng tối là một dạng năng lượng giả định thấm đẫm toàn bộ không gian và tác dụng một áp suất âm làm cho vũ trụ giãn ra với tốc độ ngày một tăng dần.

“Những đám thiên hà đồ sộ như thế này chính là cái chúng tôi đang đi tìm,” phát biểu của thành viên đội nghiên cứu Jack Hughes cũng ở trường Rutgers.. “Chúng tôi muốn biết chúng tôi có hiểu những vật thể cực độ này hay không qua những mô hình vũ trụ học tốt nhất có sẵn hiện nay.”

Mặc dù một đám có kích cỡ và khoảng cách của El Gordon là cực kì hiếm, nhưng có khả năng sự hình thành của nó thể hiểu theo mô hình Big Bang chuẩn của vũ trụ học. Theo mô hình này, vũ trụ gồm chủ yếu là vật chất tối và năng lượng tối, và đã bắt đầu với một Vụ nổ Lớn hồi 13,7 tỉ năm trước.

Đội khoa học tìm thấy El Gordon sử dụng ACT nhờ hiệu ứng Sunyaev-Zeldovich. Trong hiện tượng này, các photon trong phông nền vi sóng vũ trụ tương tác với các electron trong chất khí nóng lan tỏa khắp những đám thiên hà to lớn này. Các photon thu năng lượng từ tương tác này, làm biến dạng tín hiệu từ phông nền vi sóng theo hướng của đám. Độ lớn của sự biến dạng này phụ thuộc vào mật độ và nhiệt độ của các electron nóng và kích cỡ vật lí của đám thiên hà.

Dữ liệu tia X từ Chandra và Kính thiên văn Rất Lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu, một kính thiên văn quang học 8 mét ở Chile, cho biết El Gordon thật là vị trí của hai đám thiên hà đang lao vào nhau ở tốc độ vài triệu dặm mỗi giờ. Đặc điểm này và những đặc điểm khác khiến El Gordon tương tự với vật thể đã biết rõ là Đám Bullet nằm ở gần Trái đất hơn chừng 4 tỉ năm ánh sáng.

Như với Đám Bullet, có bằng chứng cho thấy vật chất bình thường, chủ yếu gồm chất khí nóng phát xạ tia X, đã phân li khỏi vật chất tối trong El Gordon. Chất khí nóng trong mỗi đám đã bị chậm đi do va chạm, nhưng vật chất tối thì không.

“Đây là lần đầu tiên chúng ta tìm thấy một hệ giống như Đám Bullet ở một khoảng cách lớn như thế,” phát biểu của Cristobal Sifon thuộc trường Đại học de Catolica de Chile (PUC) ở Santiago. “Có thể nói nó giống như thế này: nếu bạn muốn hiểu bạn đang đang đi về đâu, bạn cần phải biết mình đã ở đâu.”

Những kết quả về El Gordon đã được công bố tại cuộc họp lần thứ 219 của Hội Thiên văn học Hoa kì diễn ra ở Austin, Texas. Một bài báo mô tả những kết quả này đã được duyệt cho đăng trên tạp chí The Astrophysical Journal.

Lucky_Rua – thuvienvatly.com         
Nguồn: JPL/NASA

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email

Thêm ý kiến của bạn