Kính viễn vọng Webb của NASA vừa phát hiện 300 thiên hà đầy bí ẩn

Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Đại học Missouri đã quan sát sâu vào vũ trụ và phát hiện ra điều bất ngờ. Sử dụng hình ảnh hồng ngoại được chụp bởi kính viễn vọng James Webb mạnh mẽ của NASA, họ đã xác định 300 đối tượng sáng chói, vượt xa mức mong đợi.

Điểm nổi bật:

• Các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng Webb của NASA để phát hiện 300 thiên hà.
• Áp dụng các kỹ thuật hồng ngoại, dropout và phân tích năng lượng quang phổ để nghiên cứu.
• Phát hiện thách thức các lý thuyết truyền thống về hình thành thiên hà.

"Các đối tượng bí ẩn này là những ứng cử viên thiên hà ở thời kỳ đầu vũ trụ, có khả năng là những thiên hà sơ khai," theo lời Giáo sư Haojing Yan, đồng tác giả của nghiên cứu.

Bước 1: Nhận diện các manh mối đầu tiên

Các nhà nghiên cứu của Mizzou đã khởi đầu bằng việc sử dụng hai camera hồng ngoại mạnh mẽ của JWST: Near-Infrared Camera và Mid-Infrared Instrument. Những thiết bị này được thiết kế đặc biệt để phát hiện ánh sáng từ những khoảng cách vũ trụ xa, rất cần thiết khi nghiên cứu thời kỳ đầu của vũ trụ.

Tại sao dùng hồng ngoại? Vì ánh sáng của các thiên hà ở khoảng cách xa bị kéo dài và chuyển sang bước sóng hồng ngoại do hiệu ứng dịch chuyển đỏ.

Bước 2: Kỹ thuật "dropout"

Để nhận diện 300 ứng cử viên thiên hà, các nhà khoa học đã áp dụng phương pháp dropout. Phương pháp này giúp phát hiện các thiên hà có độ dịch chuyển đỏ cao bằng cách tìm các đối tượng rõ ràng ở bước sóng đỏ nhưng biến mất ở bước sóng xanh, gợi ý sự hiện diện của hiện tượng "Lyman Break" do hấp thụ ánh sáng cực tím bởi hydro trung tính.

Bước 3: Ước tính chi tiết

Mặc dù dropout xác định các ứng cử viên, bước tiếp theo là đánh giá xem các đối tượng này có thực sự có độ dịch chuyển đỏ cao hay không. Khi dữ liệu phổ đầy đủ chưa có, các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích phân bố năng lượng quang phổ để ước tính độ dịch chuyển đỏ, tuổi và khối lượng của các đối tượng.

Bước 4: Bước khẳng định cuối cùng

Bước cuối cùng là sử dụng kỹ thuật phổ ký – tiêu chuẩn vàng trong ngành – để phân tách ánh sáng thành các bước sóng, từ đó xác định dấu vân tay của mỗi thiên hà và rút ra thông tin về tuổi, cách hình thành và thành phần cấu tạo của chúng. Một số đối tượng đã được xác nhận là thiên hà sơ khai qua phổ ký, mặc dù cần thêm nhiều bằng chứng để khẳng định liệu các lý thuyết hiện hành có cần được làm mới hay không.

Nghiên cứu mang tựa đề "On the Very Bright Dropouts Selected Using the James Webb Space Telescope NIRCam Instrument" đã được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal.

Nhận định tác động:

Phát hiện này có thể mở ra một kỷ nguyên mới trong nghiên cứu thiên văn học tại Việt Nam, khi giới khoa học có thêm bằng chứng thách thức các giả thuyết truyền thống về hình thành thiên hà. Việc ứng dụng các kỹ thuật hiện đại như ảnh hồng ngoại, dropout và phân tích năng lượng quang phổ không chỉ chứng minh tính khả thi của các phương pháp nghiên cứu tiên tiến mà còn tạo động lực cho các nhà khoa học Việt Nam đầu tư nhiều hơn vào công nghệ và nghiên cứu. Điều này thúc đẩy đổi mới, nâng cao nhận thức cộng đồng về khoa học, mở rộng cơ hội hợp tác quốc tế và nâng cao vị thế nghiên cứu thiên văn học Việt Nam trên trường quốc tế.