Newfound galaxy bảo vệ vị trí trong số 10 vật thể xa nhất được biết đến trong không gian. Các nhà thiên văn học tại Đại học bang Arizona đã tìm thấy một thiên hà cực kỳ xa xôi, được xếp hạng trong số 10 vật thể xa nhất hiện được biết đến trong không gian. Ánh sáng từ thiên hà được phát hiện gần đây đã rời khỏi vật thể khoảng 800 triệu năm sau khi vũ trụ bắt đầu, khi vũ trụ còn ở giai đoạn sơ khai.
Tín dụng hình ảnh: James Rhoads
Một nhóm các nhà thiên văn học, dẫn đầu bởi James Rhoads, Sangeeta Malhotra và Pascale Hibon của Trường Trái đất và Thám hiểm vũ trụ tại ASU, đã xác định thiên hà từ xa sau khi quét một mảnh bầu trời có kích thước mặt trăng bằng thiết bị IMACS trên Kính viễn vọng Magellan tại Kính viễn vọng Magellan Đài quan sát Las Campanas của Viện Carnegie ở Chile.
Dữ liệu quan sát cho thấy một thiên hà trẻ sơ sinh mờ nhạt, nằm cách xa 13 tỷ năm ánh sáng. Thiên hà này đang được quan sát ở độ tuổi trẻ. Chúng ta đang chứng kiến nó như trong quá khứ rất xa, khi vũ trụ chỉ mới 800 triệu năm tuổi, ông Rhoads, một giáo sư trong trường cho biết. Hình ảnh này giống như một bức ảnh trẻ con của thiên hà này, được chụp khi vũ trụ chỉ còn 5% so với tuổi hiện tại. Nghiên cứu những thiên hà rất sớm này rất quan trọng vì nó giúp chúng ta hiểu cách các thiên hà hình thành và phát triển.
Thiên hà, được chỉ định LAEJ095950.99 + 021219.1, được phát hiện lần đầu tiên vào mùa hè năm 2011. Phát hiện này là một ví dụ hiếm hoi về một thiên hà từ thời kỳ đầu đó và sẽ giúp các nhà thiên văn học tiến bộ trong việc tìm hiểu quá trình hình thành thiên hà. Phát hiện này được kích hoạt bởi sự kết hợp giữa kính thiên văn Magellan, khả năng thu thập ánh sáng cực lớn và chất lượng hình ảnh tinh tế, nhờ vào các gương được xây dựng trong Đài quan sát Arizona Stew Steward; và bằng khả năng độc đáo của công cụ IMACS để có được hình ảnh hoặc quang phổ trên một trường nhìn rất rộng. Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters, ngày 1 tháng 6, được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia (NSF).
Thiên hà này, giống như các thiên hà khác mà Malhotra, Rhoads và nhóm của chúng tìm kiếm, cực kỳ mờ nhạt và được phát hiện bởi ánh sáng phát ra từ hydro bị ion hóa. Đối tượng lần đầu tiên được xác định là một thiên hà ứng cử viên sớm trong vũ trụ trong một bài báo do thành viên nhóm nghiên cứu và cựu nhà nghiên cứu sau tiến sĩ ASU Hibon. Việc tìm kiếm đã sử dụng một kỹ thuật độc đáo mà họ tiên phong sử dụng các bộ lọc băng hẹp đặc biệt cho phép phạm vi bước sóng nhỏ của ánh sáng xuyên qua.
Một bộ lọc đặc biệt được trang bị cho camera kính viễn vọng được thiết kế để thu ánh sáng trong phạm vi bước sóng hẹp, cho phép các nhà thiên văn thực hiện tìm kiếm rất nhạy trong phạm vi bước sóng hồng ngoại. Malhotra, một giáo sư trong trường cho biết, chúng tôi đã sử dụng kỹ thuật này từ năm 1998 và đẩy nó đến những khoảng cách và độ nhạy cảm ngày càng lớn hơn trong quá trình tìm kiếm các thiên hà đầu tiên ở rìa vũ trụ. Các thiên hà trẻ phải được quan sát ở các bước sóng hồng ngoại và điều này không dễ thực hiện khi sử dụng kính thiên văn trên mặt đất, vì bầu khí quyển Trái đất tự phát sáng và các máy dò lớn rất khó chế tạo.
Để có thể phát hiện những vật thể rất xa đang hình thành gần đầu vũ trụ, các nhà thiên văn học tìm kiếm những nguồn có độ dịch chuyển rất cao.Các nhà thiên văn học đề cập đến một khoảng cách vật thể bằng một số gọi là dịch chuyển đỏ của nó, liên quan đến mức độ ánh sáng của nó kéo dài đến các bước sóng dài hơn, đỏ hơn do sự giãn nở của vũ trụ. Các đối tượng có dịch chuyển đỏ lớn hơn ở xa hơn và được nhìn thấy ngược thời gian. LAEJ095950.99 + 021219.1 có độ dịch chuyển là 7. Chỉ một số thiên hà đã xác nhận các dịch chuyển đỏ lớn hơn 7 và không có thiên hà nào mờ nhạt như LAEJ095950.99 + 021219.1.
Chúng tôi đã sử dụng tìm kiếm này để tìm hàng trăm đối tượng ở khoảng cách nhỏ hơn. Chúng tôi đã tìm thấy hàng trăm thiên hà ở redshift 4.5, một số ở redshift 6.5, và bây giờ ở redshift 7, chúng tôi đã tìm thấy một, thiên văn giải thích Rhoads. Sau đó, chúng tôi đã đẩy thiết kế thử nghiệm lên một con số 7 - đó là cách xa nhất mà chúng ta có thể làm với công nghệ đã được thiết lập tốt, và nó nói về nơi xa nhất mà mọi người đã tìm thấy các đối tượng thành công cho đến nay.
Tín dụng hình ảnh: James Rhoads
Malhotra cho biết thêm, với tìm kiếm này, chúng tôi không chỉ tìm thấy một trong những thiên hà xa nhất mà còn được xác nhận mờ nhạt nhất ở khoảng cách đó. Cho đến nay, 7 thiên hà dịch chuyển đỏ mà chúng ta biết về nghĩa đen là một phần trăm hàng đầu của các thiên hà. Những gì chúng tôi làm ở đây là bắt đầu kiểm tra một số người mờ nhạt hơn - điều có thể đại diện tốt hơn cho 99% khác.
Việc giải quyết các chi tiết của các vật thể ở rất xa là một thách thức, đó là lý do tại sao hình ảnh của các thiên hà trẻ xa xôi như thế này xuất hiện nhỏ, mờ nhạt và mờ.
Thời gian trôi qua, những đốm sáng nhỏ đang hình thành sao, chúng nhảy múa với nhau, hợp nhất với nhau và tạo thành những thiên hà lớn hơn và lớn hơn. Ở đâu đó giữa thời đại vũ trụ, chúng bắt đầu trông giống như các thiên hà chúng ta thấy ngày nay - và không phải trước đây. Tại sao, làm thế nào, khi nào, nơi điều đó xảy ra là một lĩnh vực nghiên cứu khá tích cực, ông giải thích Malhotra.
Ngoài Hibon, Malhotra và Rhoads, các tác giả trên giấy bao gồm Michael Cooper của Đại học California tại Irvine và Benjamin Weiner của Đại học Arizona.
Tái xuất bản với sự cho phép của Đại học bang Arizona.