Phát hiện "ma trận" các thiên hà sao lùn

Mạng lưới vũ trụ được tạo thành từ khí hydro và vật chất tối, chúng có dạng như những dây tơ (sợi), có nút thắt và như một tấm thảm liên kết các thiên hà.

Các mô hình vũ trụ học từ lâu đã dự đoán về sự tồn tại của những sợi khí hydro nói trên, nhưng giới khoa học chưa từng quan sát trực tiếp được về mạng vũ trụ, hoặc ghi lại hình ảnh về hiện tượng này.

Tuy nhiên, sau 8 tháng quan sát bằng máy quang phổ 3D MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) lắp đặt trên Kính thiên văn rất lớn của Đài quan sát Nam Âu và một năm thu thập dữ liệu thiên văn đã đưa ra một cái nhìn tổng quát về các sợi khí này, trong bối cảnh chúng chỉ tồn tại từ một đến hai tỷ năm sau vụ nổ vũ trụ Big Bang.

Theo kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics, điều khiến các nhà khoa học ngạc nhiên nhất là những mô phỏng cho thấy ánh sáng xuất phát từ hàng tỷ hành tinh lùn, theo đó thiên hà sao lùn sinh ra hàng nghìn tỷ ngôi sao.

Ông Roland Bacon - một nhà khoa học thuộc Trung tâm Nghiên cứu Vật lý Thiên văn ở thành phố Lyon (Pháp), đồng thời là tác giả nghiên cứu trên cho biết: "Sau khoảng thời gian ban đầu chìm trong bóng tối, vũ trụ bùng nổ với ánh sáng và tạo ra một số lượng lớn các ngôi sao.

Một trong những câu hỏi lớn là điều gì đã kết thúc thời kỳ tăm tối đó, để dẫn đến giai đoạn trong vũ trụ sơ khai được gọi là quá trình tái ion hóa".

Cho đến nay, các nhà thiên văn học mới chỉ có được những cái nhìn thoáng qua một phần và gián tiếp về mạng vũ trụ thông qua chuẩn tinh (quasar) - những thiên thể có bức xạ mạnh và cực sáng ở trung tâm của một số thiên hà, qua đó tiết lộ về những đám mây khí dọc theo đường quan sát.

Tuy nhiên, những khu vực này không đại diện cho toàn bộ mạng lưới các sợi khí, nơi hầu hết các thiên hà - bao gồm cả thiên hà của chúng ta - đã được sinh ra.

Theo ông Bacon: "Các thiên hà trên bầu trời và vũ trụ không phân bố giống nhau ở mọi nơi. Trong thời kỳ sơ khai của vũ trụ, các thiên hà hình thành nhờ khí. Khí - chủ yếu là hydro - là nhiên liệu hình thành các ngôi sao và cuối cùng hình thành nên thiên hà. Các thiên hà sẽ hình thành trong những sợi khí rất dài này".

Trong khi đó, ông Emanuele Daddi - một nhà nghiên cứu thuộc Ủy ban Năng lượng Nguyên tử đánh giá: "Những phát hiện này là rất cơ bản. Chúng ta chưa bao giờ thấy những sợi khí trên quy mô này và điều này là cần thiết để hiểu về cách hình thành các thiên hà".

Thông qua MUSE, các nhà khoa học nghiên cứu một vùng trên bầu trời gọi là trường siêu sâu Hubble trong khoảng 140 giờ, trong 8 tháng. Hai công cụ này tạo thành một trong những hệ thống công cụ quan sát hiệu quả nhất trên thế giới.

Khu vực được quan sát là nơi từng thu được những hình ảnh sâu nhất về vũ trụ. Tuy nhiên, những hình ảnh mới nhất mà MUSE và Hubble ghi nhận được thậm chí còn đạt đến độ sâu hơn trong quan sát vũ trụ sơ khai, với 40% các thiên hà mới được phát hiện nằm ngoài tầm với của Hubble.

Mặc dù những thiên hà ở cách xa 10 đến 12 tỷ năm ánh sáng này rất mờ nhạt khi được phát hiện riêng lẻ qua các công cụ hiện tại, nhưng sự tồn tại của chúng có thể sẽ tăng cường và thách thức các mô hình hình thành thiên hà hiện có. Các nhà khoa học hiện chỉ mới bắt đầu khám phá ý nghĩa của chúng./.