Header Ads

IDCS 1426 - Một cụm thiên hà nặng ký

Các nhà thiên văn đã sử dụng dữ liệu từ ba Đài Quan sát lớn của NASA để thực hiện nghiên cứu chi tiết nhất từ trước tới nay về một cụm thiên hà trẻ nhưng vô cùng nặng. Đây là một cụm thiên hà thuộc loại hiếm, nằm cách chúng ta 10 tỷ năm ánh sáng, có khối lượng gấp 500 ngàn tỷ (trillion) lần Mặt Trời. Cụm thiên hà này có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm hiểu về những cấu trúc tầm vĩ mô trong quá trình hình thành và phát triển vũ trụ buổi sơ khai.

IDCS 1426 - Một cụm thiên hà nặng ký. Bản quyền hình : NASA, ESA, and M. Brodwin (Đại học Missouri).
IDCS 1426 - Một cụm thiên hà nặng ký. Bản quyền hình : NASA, ESA, and M. Brodwin (Đại học Missouri).

Cụm thiên hà này được gọi là IDCS J1426.5+3508, hay ngắn gọn là IDCS 1426, nằm rất xa chúng ta. Nó hiện đang ở nơi mà vũ trụ chỉ mới được 1/4 tuổi so với tuổi vũ trụ ở Trái Đất. Nên nó đặc biệt là vì thế : còn rất trẻ, nhưng rất nặng.

Lần đầu tiên được phát hiện bởi Kính Viễn vọng Không gian Spitzer vào năm 2012, sau đó IDCS 1426 được quan sát bằng Kính Viễn vọng Không gian Hubble và Đài Quan sát Keck để ước tính khoảng cách của nó. Quan sát từ sóng vô tuyến chỉ ra rằng nó có khối lượng vô cùng lớn. Dữ liệu mới từ Đài Quan sát Tia X Chandra xác nhận khối lượng của cụm thiên hà, và cho biết khoảng 90 phần trăm khối lượng của cụm thiên hà là từ vật chất tối, một bí ẩn được phát hiện từ lâu nhưng cho tới nay ta chỉ biết nó qua lực hấp dẫn của nó đối với những vật chất thông thường, bao gồm những nguyên tử.

Cụm thiên hà là một trong những vật thể lớn nhất trong vũ trụ, liên kết với nhau bởi lực hấp dẫn. Do kích cỡ của chúng nên các nhà khoa học cho rằng chúng phải mất vài tỷ năm để hình thành. Dựa vào khoảng cách của IDCS 1426, ta biết nó chỉ mới 3,8 tỷ năm tuổi, tức là nó còn rất trẻ.

Dữ liệu từ Trạm Chandra tiết lộ một nút sáng qua tia X ở gần giữa cụm, không chính xác ở tâm. Nút này có thể xuất hiện khi sát nhập với một nhóm thiên hà đang hình thành khác vào khoảng 500 triệu năm trước. Vụ sát nhập như vậy sẽ gây ra tia X, ra khí nóng để làm loãng phần xung quanh, giống như khi bạn nghiêng ly rượu vang từ bên này sang bên kia.

"Những vụ sát nhập các nhóm thiên hà với các cụm thiên hà có vẻ đã diễn ra từ rất sớm trong lịch sử của vũ trụ, điều này đóng vai trò quan trọng làm cho việc hình thành các cụm thiên hà trẻ diễn ra nhanh hơn", ông Michael McDonald là đồng tác giả của nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Công nghệ Massachusetts ở thành phố Cambridge, bang Massachusetts, nước Mỹ cho biết.

Phần lõi của cụm thiên hà thì mát, nhưng xung quanh nó là khí nóng, những luồng khí nóng này được sắp đặt rất đối xứng nhau. Ngoài ra, các nhà thiên văn học cũng tìm thấy bằng chứng về sự ít bất thường của các nguyên tố nặng hơn hydro và heli trong những luồng khí nóng. Điều này cho thấy cụm thiên hà này vẫn có thể đang trong quá trình làm giàu khí nóng của nó bằng cách lấy nguyên tố nặng từ những vụ nổ siêu tân tinh (supernova) và đẩy những nguyên tố đó ra khỏi những thiên hà đơn lẻ.

"Sự hiện diện của những thiên hà khổng lồ trong vũ trụ sơ khai không làm thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ học. Mà ngược lại, nó cung cấp thêm cho chúng ta nhiều thông tin để điều chỉnh mô hình vũ trụ trong tri thức của nhân loại", ông Anthony Gonzalez là đồng tác giả của nghiên cứu từ Đại học Florida ở thành phố Gainesville, bang Floria, nước Mỹ cho biết. "Ngoài IDCS 1426 ra, đã có nhiều cụm thiên hà khổng lồ khác được tìm thấy trong buổi bình minh của vũ trụ, nhưng chúng không nặng".

Nghiên cứu này đã được công bố tại buổi gặp mặt lần thứ 227 của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ (American Astronomical Society) được tổ chức ở thành phố Kissimmee, bang Florida. Bài báo về nghiên cứu này đã được đăng trên Tạp chí Vật lý thiên văn (The Astrophysical Journal) bản giấy và bản trực tuyến.

   Bạn có thể tải hình lớn ở HubbleSite