Tổ ấm của các thiên hà bé khổng lồ, cách xa 11,5 tỷ năm ánh sáng, dường như cư trú tại ngã ba của những sợi tơ khổng lồ trong một mạng lưới vật chất tối.
Nghệ sĩ trực quan hóa một mạng lưới vật chất tối với các thiên hà quái dị, được đặt trong đó. Các thiên hà quái dị được cho là ưu tiên sinh ra tại trung tâm của các cấu trúc giống như web được hình thành bởi các thiên hà trẻ. Hình ảnh qua ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Các nhà thiên văn học gần đây đã sử dụng Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) ở Chile cho biết vào ngày 5 tháng 12 năm 2015 mà họ đã phát hiện ra một tổ của các thiên hà bé quái dị, 11,5 tỷ năm ánh sáng. Âm thanh hấp dẫn? Đó là, và không chỉ vì ngôn ngữ rất nhiều màu sắc. Điều siêu thú vị ở đây là các thiên hà trẻ dường như cư trú tại ngã ba của những sợi tơ khổng lồ trong một mạng lưới vật chất tối. Trong tư duy thiên văn học hiện đại, vật chất tối tràn ngập vũ trụ của chúng ta và phong phú hơn rất nhiều so với vật chất thông thường chúng ta thấy xung quanh chúng ta, và chính chúng ta được tạo ra. Vật chất tối tương tự này đóng vai trò là một loại hạt nhân xung quanh cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ chúng ta - với hàng tỷ thiên hà có hàng tỷ thiên hà - được hình thành. Và những gì của các thiên hà quái dị? Một tuyên bố ALMA cho biết:
Chúng ta đang sống trong một thời kỳ tương đối yên tĩnh trong lịch sử của vũ trụ. Mười tỷ năm trước, rất lâu trước khi mặt trời và Trái đất được hình thành, các khu vực của vũ trụ là nơi sinh sống của các thiên hà quái dị với tốc độ hình thành sao gấp hàng trăm hoặc hàng nghìn lần những gì chúng ta quan sát được ngày nay trong thiên hà Milky Way.
Không có bất kỳ thiên hà quái dị nào còn sót lại trong vũ trụ hiện đại, nhưng các nhà thiên văn học tin rằng những thiên hà trẻ này trưởng thành thành các thiên hà hình elip khổng lồ được nhìn thấy trong vũ trụ hiện đại.
Vì vậy, bạn có thể thấy rằng phát hiện này về một tổ thiên hà bé nhỏ quái dị, bị nhốt trong vật chất tối, đóng vai trò trong một vài tình huống khác nhau trong thiên văn học hiện đại. Và liên kết các kịch bản như thế này với nhau là điều cho phép các nhà thiên văn học hiểu được vũ trụ.
Bên trái là một hình ảnh cho thấy những gì trông giống như một thiên hà quái dị sáng chói. Nó được chụp bởi cùng một nhóm các nhà thiên văn học, trước khi sử dụng kính viễn vọng ALMA. Ở trung tâm là một hình ảnh mới hơn, được chụp bằng ALMA. Với độ phân giải tốt hơn 60 lần và độ nhạy tốt hơn 10 lần so với hình ảnh trước đó, các nhà thiên văn học có thể nhìn thấy không chỉ một mà 3 thiên hà quái dị nằm sát nhau. Hình ảnh qua ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), NAOJ, H. Umehata (Đại học Tokyo).
Đặc biệt, trong trường hợp này, họ tò mò muốn biết các thiên hà quái dị như thế này hình thành như thế nào và chúng phát triển như thế nào trong các thiên hà hình elip khổng lồ mà chúng ta nhìn thấy xung quanh chúng ta trong không gian. ALMA nói:
Các lý thuyết hình thành thiên hà hiện tại dự đoán rằng các thiên hà quái dị này hình thành trong các môi trường đặc biệt nơi tập trung vật chất tối. Nhưng cho đến nay, rất khó để xác định vị trí của các thiên hà hình thành sao đang hoạt động với độ chính xác đủ để thực sự kiểm tra dự đoán này. Một phần của vấn đề là các thiên hà hình thành sao khổng lồ thường bị che khuất trong bụi, khiến chúng khó quan sát dưới ánh sáng khả kiến. Các thiên hà bụi bặm phát ra sóng vô tuyến mạnh với bước sóng dưới chu vi, nhưng các kính thiên văn vô tuyến thường không có độ phân giải cần thiết để xác định các thiên hà riêng lẻ.
ALMA là một kính viễn vọng vô tuyến và là một kính cực kỳ mạnh, với độ phân giải và độ nhạy cao hơn nhiều so với các kính thiên văn trước đây. ALMA chỉ hoạt động hoàn toàn kể từ tháng 3 năm 2013. Một nhóm do các nhà thiên văn học Hideki Umehata dẫn đầu (bạn sẽ tìm thấy anh ta trên trang ESO này), Yoichi Tamura và Kotaro Kohno đã sử dụng ALMA để quan sát rộng rãi một phần nhỏ của bầu trời, một khu vực không gian được các nhà thiên văn học gọi là SSA22. Nó nằm ở hướng đến chòm sao Aquarius the Water-Bearer của chúng ta.
Họ đã có thể xác định vị trí của chín thiên hà quái dị trong SSA22.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã so sánh vị trí của các thiên hà này với vị trí của một cụm thiên hà trẻ cách Trái đất 11,5 tỷ năm ánh sáng. Cụm thiên hà đó đã được nghiên cứu dưới ánh sáng khả kiến của Kính viễn vọng Nhật Bản Subaru.
Hình dạng của cụm được quan sát bởi Kính viễn vọng Subaru cho thấy sự hiện diện của một mạng lưới 3D khổng lồ của vật chất tối vô hình. Tuyên bố ALMA cho biết:
Cấu trúc sợi vật chất tối này được cho là tiền thân của các cấu trúc quy mô lớn trong vũ trụ. Một trong những ví dụ nổi tiếng nhất về cấu trúc quy mô lớn trong vũ trụ hiện đại là Vạn Lý Trường Thành, một cấu trúc dây tóc khổng lồ kéo dài hơn 500 triệu năm ánh sáng.
Cấu trúc dây tóc trong SSA22 có thể được gọi là Vạn Lý Trường Thành.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các thiên hà quái dị trẻ tuổi của chúng dường như nằm ngay tại giao điểm của các sợi vật chất tối. Phát hiện này hỗ trợ mô hình mà các thiên hà quái dị hình thành trong các khu vực tập trung vật chất tối.
Và vì các thiên hà hình elip lớn hiện đại chỉ đơn giản là những thiên hà quái dị đã bị trộn lẫn với tuổi tác, nên chúng cũng có nguồn gốc từ các nexuses trong cấu trúc quy mô lớn.
Đây là công cụ thú vị! Điều đó có nghĩa là các nhà thiên văn học tin rằng họ đang học những điều về cấu trúc vũ trụ của chúng ta theo những cách không thể tưởng tượng được chỉ vài thập kỷ trước.
Những nhà thiên văn học này cho biết, tất nhiên họ sẽ tiếp tục quan sát.
Điều này gần giống như một quan niệm của nghệ sĩ, nhưng nó thì không. Nó có một bức ảnh được chụp vào tháng 12 năm 2012 về dãy ăng ten ALMA ở Andes Chile. Hình ảnh qua Clem & Adri Bacri-Normier (wingforscience.com) / ESO
Điểm mấu chốt: Các nhà thiên văn học sử dụng Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) ở Chile cho biết vào ngày 5 tháng 12 năm 2015 mà họ đã phát hiện ra một tổ của các thiên hà bé quái dị, cư trú tại ngã ba của những sợi tơ khổng lồ trong một mạng lưới vật chất tối. Họ nói rằng những phát hiện của họ rất quan trọng để hiểu cách các thiên hà quái dị như thế này hình thành và cách chúng phát triển thành các thiên hà hình elip khổng lồ.