Kính thiên văn vô tuyến MeerKAT tại Nam Phi đã ghi nhận một tia laser vũ trụ xa xôi nhất từ trước đến nay, cách Trái Đất tới 5 tỷ năm ánh sáng, tương đương 58 nghìn tỷ tỷ km. Phát hiện này mở ra một hướng nghiên cứu mới về sự hình thành và phát triển của các thiên hà. Đồng thời, các nhà khoa học còn khám phá những hiện tượng kỳ thú khác như vòng khói của sao sắp chết, thiên hà xa xôi nhất và hành tinh đang hình thành.
Tia Laser Vũ Trụ 5 Tỷ Năm Ánh Sáng: Dấu Hiệu Của Sự Sáp Nhập Thiên Hà
Tia laser vũ trụ này được tạo ra bởi các phân tử hydroxyl (OH), gồm một nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Khi bị kích thích bởi một quá trình năng lượng cao, chúng phát ra ánh sáng ở một bước sóng cụ thể, tạo thành tín hiệu giống laser. Hiện tượng này được gọi là megamaser hydroxyl, thường xuất hiện trong các thiên hà giàu khí sáng trong vùng hồng ngoại. Chúng là dấu hiệu của sự sáp nhập thiên hà.
Theo Tiến sĩ Marcin Glowacki từ Đại học Curtin, tác giả chính của nghiên cứu, khi các thiên hà va chạm, khí phát ra cực kỳ đậm đặc và có thể kích hoạt các chùm ánh sáng tập trung bắn ra ngoài. Megamaser hydroxyl này là độc nhất vô nhị và là một trong những vật thể xa xôi nhất từng được quan sát. Thiên hà chứa megamaser này được đặt tên là “Nkalakatha” (ông chủ lớn) trong tiếng isiZulu, có độ sáng gấp 6.000 lần Mặt Trời. Điều thú vị là khám phá này đến ngay từ đêm quan sát đầu tiên của dự án LADUMA, kéo dài 3.424 giờ để nghiên cứu khí hydro và hydroxyl từ các thiên hà xa xôi.
Vòng Khói Bí Ẩn Của Sao Đỏ V Hydrae
Các nhà thiên văn học cũng đã phát hiện ra sao đỏ khổng lồ V Hydrae, cách Trái Đất 1.300 năm ánh sáng, đang thải ra những vòng khói bí ẩn trước khi nổ tung thành sao lùn trắng. Khi các sao có khối lượng trung bình và nhỏ cạn kiệt nhiên liệu hydro, áp suất bên ngoài và trọng lực bên trong mất cân bằng, khiến chúng co lại. Lớp plasma bao quanh lõi trở nên nóng đến mức khởi động tổng hợp hydro, tạo ra nhiệt làm giãn nở các lớp ngoài, biến thành sao đỏ khổng lồ.
V Hydrae đang ở giai đoạn cuối của sự tiến hóa, thải ra 6 vòng khói và một cấu trúc hình đồng hồ cát. Cấu trúc này bao gồm hai đám mây vật chất và các tia khí phun ra từ các cực sao với tốc độ lên tới 240 km/s, vuông góc với mặt phẳng chứa các vòng khói. Hiện tượng tương tự cũng được quan sát ở tinh vân Southern Crab. V Hydrae cũng phát ra các vụ nổ plasma khoảng 8,5 năm một lần, có thể liên quan đến một ngôi sao đồng hành chưa được xác nhận. Việc theo dõi các đối tượng này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về giai đoạn cuối của sự tiến hóa sao.
Thiên Hà Xa Xôi Nhất: HD1
Thiên hà HD1, cách chúng ta 13,5 tỷ năm ánh sáng, có thể là thiên thể xa xôi nhất từng được ghi nhận. Nó sáng đặc biệt dưới ánh sáng cực tím, cho thấy hoạt động năng lượng cao. Ban đầu, các nhà khoa học cho rằng đây là một thiên hà bùng nổ sao, nhưng nó tạo ra hơn 100 ngôi sao mỗi năm, gấp 10 lần so với các thiên hà bùng nổ sao thông thường.
Có hai giả thuyết mới được đưa ra: HD1 có thể chứa một hố đen siêu lớn, lớn hơn Mặt Trời 100 triệu lần, hoặc chứa các ngôi sao đầu tiên của vũ trụ, được gọi là sao Nhóm III. Những ngôi sao này lớn hơn, sáng hơn và nóng hơn các ngôi sao hiện tại, phát ra nhiều ánh sáng cực tím hơn, có thể giải thích độ sáng của HD1. Việc xác nhận sự tồn tại của sao Nhóm III sẽ là một bước đột phá lớn. HD1 được phát hiện qua 1.200 giờ quan sát bằng nhiều kính thiên văn khác nhau và khoảng cách được xác nhận bằng kính ALMA. Kính James Webb sẽ tiếp tục nghiên cứu HD1 để xác nhận các ước tính.
Hành Tinh “Trong Bụng Mẹ”: AB Aurigae b
Cuối cùng, các nhà thiên văn học đã chụp được ảnh của hành tinh khí khổng lồ AB Aurigae b, đang trong giai đoạn hình thành sớm nhất. Hành tinh này có khối lượng gấp 9 lần sao Mộc (2.862 lần Trái Đất), vẫn là một khối vật chất chưa rõ ràng trong đĩa khí và bụi xung quanh ngôi sao mẹ AB Aurigae.
AB Aurigae nằm cách Trái Đất 508 năm ánh sáng, lớn hơn Mặt Trời 2,4 lần và sáng hơn 60 lần, mới 2 triệu năm tuổi. AB Aurigae b hình thành do đĩa xung quanh sao nguội đi, trọng lực khiến nó phân mảnh thành nhiều khối vật chất lớn và sau đó hình thành hành tinh. Điều này khác với cách hình thành hành tinh thông thường là tích tụ chậm các chất rắn trong lõi đá, sau đó lõi đủ lớn để hút khí. AB Aurigae b đang đạt kích thước tối đa để được phân loại là một hành tinh.
Kết luận
Những khám phá mới này mở ra một cánh cửa mới để hiểu rõ hơn về vũ trụ bao la, từ những tia laser xa xôi, vòng khói bí ẩn, thiên hà xa xôi nhất cho đến những hành tinh mới hình thành. Việc nghiên cứu các hiện tượng này không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về quá trình hình thành và phát triển của vũ trụ mà còn cho phép chúng ta khám phá ra những điều kỳ diệu tiềm ẩn trong không gian bao la. Các công trình nghiên cứu này sẽ tiếp tục được theo dõi và phân tích để mang đến nhiều điều bất ngờ hơn nữa cho nhân loại.