Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một cụm thiên hà khổng lồ, đang khuấy động - với tiềm năng hàng ngàn thiên hà riêng lẻ - trong vũ trụ sơ khai.
Cụm IDCS 1426, được hiển thị ở đây, là cụm thiên hà khổng lồ nhất được phát hiện trong 4 tỷ năm đầu tiên sau Vụ nổ lớn. Hình ảnh qua NASA, ESA, U. of Florida, U. of Missouri và U. of California
Một nhóm các nhà thiên văn học đã phát hiện cụm thiên hà khổng lồ nhất được phát hiện trong 4 tỷ năm đầu tiên sau Vụ nổ lớn. Cụm thiên hà trải dài, chằng chịt - được gắn nhãn IDCS J1426.5 + 3508 (còn gọi là IDCS 1426) - cách Trái đất 10 tỷ năm ánh sáng. Nó có thể chứa hàng ngàn thiên hà riêng lẻ. Nó có khối lượng lớn hơn khoảng 250 nghìn tỷ lần so với mặt trời, hoặc lớn hơn 1.000 lần so với thiên hà Milky Way. Đó là một nghiên cứu mới được trình bày tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn học Mỹ (AAS) năm 2016 tại Kissimmee, Florida, vào tuần trước (4-7 / 1/2016).
Các cụm thiên hà là tập hợp của hàng trăm đến hàng ngàn thiên hà liên kết với nhau bằng trọng lực. Chúng là những cấu trúc đồ sộ nhất trong vũ trụ.
Vũ trụ ban đầu là một mớ hỗn độn khí và vật chất chỉ bắt đầu hợp lại thành các thiên hà riêng biệt hàng trăm triệu năm sau Vụ nổ lớn. Các nhà khoa học trước đây đã nghĩ rằng sẽ mất vài tỷ năm nữa để các thiên hà như vậy tập hợp thành các cụm thiên hà khổng lồ.
Để có được ước tính chính xác hơn về khối thiên hà Cụm sao, Michael McDonald và các đồng nghiệp đã sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Hubble, Đài thiên văn Keck và Đài quan sát tia X Chandra. Hình ảnh lịch sự của các nhà nghiên cứu.
IDCS 1426 dường như đang trải qua một biến động đáng kể. Các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy một tia sáng của tia X, hơi lệch tâm trong cụm sao, chỉ ra rằng lõi cụm sao có thể đã dịch chuyển hàng trăm nghìn năm ánh sáng từ trung tâm của nó.
Các nhà khoa học tin rằng lõi có thể đã bị đánh bật khỏi một vụ va chạm dữ dội với một cụm thiên hà khổng lồ khác, khiến khí trong cụm xung quanh, giống như rượu trong ly đã bị di chuyển đột ngột.
Nhà nghiên cứu Michael McDonald, trợ lý giáo sư vật lý và là thành viên của Trung tâm vật lý thiên văn và nghiên cứu vũ trụ Kavli của MIT, cho biết một vụ va chạm như vậy có thể giải thích IDCS 1426 hình thành nhanh như thế nào trong vũ trụ sơ khai, vào thời điểm các thiên hà riêng lẻ chỉ bắt đầu hình thành . Trong một tuyên bố từ MIT, McDonald cho biết:
Trong một sơ đồ lớn, các thiên hà có lẽ đã không bắt đầu hình thành cho đến khi vũ trụ tương đối mát mẻ, và điều này đã xuất hiện rất nhanh sau đó. Chúng tôi đoán là một cụm lớn tương tự khác đã đến và sắp xếp lại nơi này một chút. Điều đó sẽ giải thích tại sao điều này rất lớn và phát triển nhanh chóng. Về cơ bản, nó là người đầu tiên đến cổng.
Cụm thiên hà nằm tương đối gần, chẳng hạn như cụm Xử Nữ, cực kỳ sáng và dễ phát hiện trên bầu trời. McDonald nói:
Chúng giống như những thành phố trong không gian, nơi tất cả các thiên hà này sống rất gần nhau. Trong vũ trụ gần đó, nếu bạn nhìn vào một cụm thiên hà, về cơ bản, bạn đã nhìn thấy tất cả chúng. Tất cả đều trông khá đồng đều.
Càng nhìn lại, chúng càng bắt đầu xuất hiện.
Tuy nhiên, việc tìm kiếm các cụm thiên hà ở xa hơn trong không gian - và quay ngược thời gian - là khó khăn và không chắc chắn.
Vào năm 2012, các nhà khoa học sử dụng Kính thiên văn vũ trụ NASA NASA Spitzer lần đầu tiên phát hiện các dấu hiệu của IDCS 1426 và đưa ra một số ước tính ban đầu về khối lượng của nó. McDonald nói:
Chúng tôi đã có một số ý nghĩa về mức độ lớn và xa của nó, nhưng chúng tôi hoàn toàn bị thuyết phục. Những kết quả mới này là cái đinh trong quan tài chứng minh rằng đó là những gì chúng ta nghĩ ban đầu.
Để có được ước tính chính xác hơn về khối thiên hà Cụm sao, McDonald và các đồng nghiệp đã sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Hubble, Đài thiên văn Keck và Đài quan sát tia X Chandra.
Bây giờ, nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm các thiên hà riêng lẻ trong cụm sao để hiểu được làm thế nào các siêu đô thị như vậy có thể hình thành trong vũ trụ sơ khai. McDonald nói:
Cụm này giống như một trang web xây dựng. Nó lộn xộn, ồn ào, và bẩn thỉu, và có rất nhiều thứ mà đầy đủ. Bằng cách nhìn thấy sự không hoàn hảo đó, chúng ta có thể hiểu được cách phát triển.
Cho đến nay, chúng tôi đã xác nhận khoảng một chục thiên hà, nhưng chúng tôi chỉ nhìn thấy phần nổi của tảng băng trôi.