Phát hiện một loại thiên hà hoàn toàn mới
Các nhà khoa học vừa phát hiện một loại thiên hà hiếm cách Trái Đất 359 triệu năm ánh sáng, nó là một cấu trúc hình tròn độc đáo và chưa từng được xác định trước đây.
Thiên hà mới phát hiện có tên tạm thời là PGC 1000714, là một kiểu thiên hà mới được gọi là thiên hà vòng – loại thiên hà mà những ngôi sao trẻ nằm với nhau tạo thành một vòng tròn bao xung quanh lõi thiên hà già hơn.
Nhưng không chỉ vậy, khi xem xét kỹ hơn về thiên hà này, các nhà khoa học nhận thấy rằng lõi thiên hà không chỉ được bao xung quanh bởi một chiếc vòng sao, mà có đến hai chiếc vòng như thế. Và đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn gặp hiện tượng này.
Những loại thiên hà phổ biến nhất trong vũ trụ mà chúng ta biết nhìn chung có hình dạng đĩa, với những ngôi sao nằm trải dài thành hình elip hoặc thành một hình xoắn ốc như Ngân Hà của chúng ta.
Nhưng nhiều thiên hà với hình dạng bất thường khác vẫn tồn tại, bao gồm những thiên hà vòng như Thiên hà của Hoag, được phát hiện bởi nhà thiên văn Arthur Hoag vào năm 1950.
Không giống như những thiên hà hình đĩa, trong đó các ngôi sao thường được lan ra và phân tán về phía ngoài. Những ngôi sao trong thiên hà vòng được chia thành hai nhóm khác nhau: một chiếc vòng với những ngôi sao màu trẻ tỏa ánh sáng màu xanh lam rất rực rỡ nằm bên ngoài, và một lõi bên trong với những ngôi sao già hơn và ít sáng hơn.
Thiên hà vòng đã được phát hiện khá nhiều trong vũ trụ, nhưng việc phát hiện PGC 1000714 cho thấy nó có đến hai chiếc vòng khiến các nhà khoa học cảm thấy rất phấn khích.
“Việc phát hiện này như bắt gặp được một chú báo tuyết lông đốm hay một số động vật quý hiếm khó bắt gặp. Thiên hà như kiểu Thiên hà Hoag, với một vòng tròn sao bao xung quanh một lõi đơn vốn đã hiếm, nay ta lại phát hiện một thiên hà như thế mà đến hai chiếc vòng, nó thật là độc đáo”, nhà vật lý thiên văn Patrick Treuthardt từ Bảo tàng Khoa học tự nhiên Bắc Carolina, cho biết.
Treuthardt và đồng nghiệp đã phân tích PGC 1000714 bằng Đài Quan sát Las Campanas ở Chile, cho thấy chiếc vòng bên ngoài đầy những ngôi sao xanh lam chỉ mới 0,13 tỷ năm tuổi, trong khi lõi bên trong với những ngôi sao màu đỏ già hơn, khoảng 5,5 tỷ năm tuổi.
Và trong quá trình phân tích, họ đã tìm thấy bằng chứng về chiếc vòng sao thứ hai nằm bên trong chiếc vòng thứ nhất. Sau khi xem xét kỹ lưỡng, nhóm Treuthardt gọi chiếc vòng này là “vòng khuếch tán già hơn nằm bên trong với những ngôi sao màu đỏ”, nơi những ngôi sao có tuổi đời cao hơn những ngôi sao trẻ nằm ở vòng ngoài.
Trước mắt, dường như không có thứ gì liên kết hai chiếc vòng này. Làm thế nào điều này có thể xảy ra? Không ai có thể hoàn toàn chắc chắn, nhưng nó đánh dấu một loại thiên thể mới chưa từng được tìm thấy trước đây.
“Một ước tính cho thấy rằng những thiên hà loại Thiên hà Hoag có thể chiếm 0,1% tổng số những thiên hà quan sát được, và thực tế có thể ít hơn thế”, Treuthardt cho biết.
Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng PGC 1000714 mà chúng ta đang quan sát có thể được liên kết với nhau bằng một lực tác động lẫn nhau ở những mốc thời gian khác nhau. Nhưng vì chúng ta vẫn chưa phát hiện được một thiên hà nào như thế trước đây, nên việc này thật khó để chắc chắn.
“Những màu sắc khác nhau của vòng bên trong và vòng bên ngoài cho thấy thiên hà này đã trải qua hai giai đoạn hình thành khác nhau. Nhưng từ những hình ảnh ban đầu ghi nhận được, thật khó để biết thời gian chính xác mà hai chiếc vòng được hình thành độc lập”, Burcin Mutlu-Pakdil, thành viên của nhóm nghiên cứu, đến từ Đại học Minnesota Duluth, cho biết.
Nhóm nghiên cứu cũng suy đoán rằng chiếc vòng bên ngoài có thể đã được tạo ra bởi một thiên hà giàu khí bụi đã từng tồn tại gần đó. Để xác định được độ tuổi của chiếc vòng bên trong, các nhà khoa học cho biết họ cần phải có thêm nhiều dữ liệu hơn nữa.
Chúng ta cũng không biết rõ những chiếc vòng này sẽ tồn tại trong bao lâu. Nếu nó không giữ được hình dạng vòng tròn trong thời gian dài, thì ta đã biết tại sao chúng ta rất hiếm khi quan sát được nó.
“Những gì chúng tôi thực sự cần làm bây giờ là thăm dò phần bên trong thiên hà nhiều hơn. Có lẽ thứ gì đó đã đến và tương tác với thiên hà để tạo thành chiếc vòng, nên cách tốt là chúng tôi sẽ khảo sát vùng khí bụi bao xung quanh thiên hà”, Treuthardt cho biết.
Trong khi vẫn còn rất nhiều điều chưa biết về PGC 1000714 nói riêng và những thiên hà vòng tròn nói chung, các nhà nghiên cứu cho biết rằng những hệ sao tồn tại trong các thiên hà hình vòng không phù hợp với những mô hình chuẩn của vũ trụ mà chúng ta thường xuyên bắt gặp.
“Những thiên hà ngoại lệ như PGC 1000714 thách thức những lý thuyết của chúng ta. Điều này là một khía cạnh quan trọng trong khoa học khi chúng ta sẽ mở rộng thêm nhiều mô hình mới về vũ trụ và cách mà chúng được tạo thành”, Treuthardt cho biết thêm.
Phát hiện này được đăng tải trong báo cáo hằng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh quốc.
Thiên hà mới phát hiện có tên tạm thời là PGC 1000714, là một kiểu thiên hà mới được gọi là thiên hà vòng – loại thiên hà mà những ngôi sao trẻ nằm với nhau tạo thành một vòng tròn bao xung quanh lõi thiên hà già hơn.
Nhưng không chỉ vậy, khi xem xét kỹ hơn về thiên hà này, các nhà khoa học nhận thấy rằng lõi thiên hà không chỉ được bao xung quanh bởi một chiếc vòng sao, mà có đến hai chiếc vòng như thế. Và đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn gặp hiện tượng này.
Những loại thiên hà phổ biến nhất trong vũ trụ mà chúng ta biết nhìn chung có hình dạng đĩa, với những ngôi sao nằm trải dài thành hình elip hoặc thành một hình xoắn ốc như Ngân Hà của chúng ta.
Nhưng nhiều thiên hà với hình dạng bất thường khác vẫn tồn tại, bao gồm những thiên hà vòng như Thiên hà của Hoag, được phát hiện bởi nhà thiên văn Arthur Hoag vào năm 1950.
 |
| Thiên hà Hoag, thiên hà có dạng hình tròn nổi tiếng được phát hiện vào năm 1950. Hình ảnh: R. Lucas (STScI/AURA)/Hubble Heritage Team/NASA |
Không giống như những thiên hà hình đĩa, trong đó các ngôi sao thường được lan ra và phân tán về phía ngoài. Những ngôi sao trong thiên hà vòng được chia thành hai nhóm khác nhau: một chiếc vòng với những ngôi sao màu trẻ tỏa ánh sáng màu xanh lam rất rực rỡ nằm bên ngoài, và một lõi bên trong với những ngôi sao già hơn và ít sáng hơn.
Thiên hà vòng đã được phát hiện khá nhiều trong vũ trụ, nhưng việc phát hiện PGC 1000714 cho thấy nó có đến hai chiếc vòng khiến các nhà khoa học cảm thấy rất phấn khích.
“Việc phát hiện này như bắt gặp được một chú báo tuyết lông đốm hay một số động vật quý hiếm khó bắt gặp. Thiên hà như kiểu Thiên hà Hoag, với một vòng tròn sao bao xung quanh một lõi đơn vốn đã hiếm, nay ta lại phát hiện một thiên hà như thế mà đến hai chiếc vòng, nó thật là độc đáo”, nhà vật lý thiên văn Patrick Treuthardt từ Bảo tàng Khoa học tự nhiên Bắc Carolina, cho biết.
Treuthardt và đồng nghiệp đã phân tích PGC 1000714 bằng Đài Quan sát Las Campanas ở Chile, cho thấy chiếc vòng bên ngoài đầy những ngôi sao xanh lam chỉ mới 0,13 tỷ năm tuổi, trong khi lõi bên trong với những ngôi sao màu đỏ già hơn, khoảng 5,5 tỷ năm tuổi.
Và trong quá trình phân tích, họ đã tìm thấy bằng chứng về chiếc vòng sao thứ hai nằm bên trong chiếc vòng thứ nhất. Sau khi xem xét kỹ lưỡng, nhóm Treuthardt gọi chiếc vòng này là “vòng khuếch tán già hơn nằm bên trong với những ngôi sao màu đỏ”, nơi những ngôi sao có tuổi đời cao hơn những ngôi sao trẻ nằm ở vòng ngoài.
 |
| Hình ảnh thiên hà PGC 1000714 qua hai bước sóng khác nhau, cho thấy hai chiếc vòng trong và ngoài của nó. Hình ảnh: Ryan Beauchemin. |
Trước mắt, dường như không có thứ gì liên kết hai chiếc vòng này. Làm thế nào điều này có thể xảy ra? Không ai có thể hoàn toàn chắc chắn, nhưng nó đánh dấu một loại thiên thể mới chưa từng được tìm thấy trước đây.
“Một ước tính cho thấy rằng những thiên hà loại Thiên hà Hoag có thể chiếm 0,1% tổng số những thiên hà quan sát được, và thực tế có thể ít hơn thế”, Treuthardt cho biết.
Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng PGC 1000714 mà chúng ta đang quan sát có thể được liên kết với nhau bằng một lực tác động lẫn nhau ở những mốc thời gian khác nhau. Nhưng vì chúng ta vẫn chưa phát hiện được một thiên hà nào như thế trước đây, nên việc này thật khó để chắc chắn.
“Những màu sắc khác nhau của vòng bên trong và vòng bên ngoài cho thấy thiên hà này đã trải qua hai giai đoạn hình thành khác nhau. Nhưng từ những hình ảnh ban đầu ghi nhận được, thật khó để biết thời gian chính xác mà hai chiếc vòng được hình thành độc lập”, Burcin Mutlu-Pakdil, thành viên của nhóm nghiên cứu, đến từ Đại học Minnesota Duluth, cho biết.
Nhóm nghiên cứu cũng suy đoán rằng chiếc vòng bên ngoài có thể đã được tạo ra bởi một thiên hà giàu khí bụi đã từng tồn tại gần đó. Để xác định được độ tuổi của chiếc vòng bên trong, các nhà khoa học cho biết họ cần phải có thêm nhiều dữ liệu hơn nữa.
Chúng ta cũng không biết rõ những chiếc vòng này sẽ tồn tại trong bao lâu. Nếu nó không giữ được hình dạng vòng tròn trong thời gian dài, thì ta đã biết tại sao chúng ta rất hiếm khi quan sát được nó.
“Những gì chúng tôi thực sự cần làm bây giờ là thăm dò phần bên trong thiên hà nhiều hơn. Có lẽ thứ gì đó đã đến và tương tác với thiên hà để tạo thành chiếc vòng, nên cách tốt là chúng tôi sẽ khảo sát vùng khí bụi bao xung quanh thiên hà”, Treuthardt cho biết.
Trong khi vẫn còn rất nhiều điều chưa biết về PGC 1000714 nói riêng và những thiên hà vòng tròn nói chung, các nhà nghiên cứu cho biết rằng những hệ sao tồn tại trong các thiên hà hình vòng không phù hợp với những mô hình chuẩn của vũ trụ mà chúng ta thường xuyên bắt gặp.
“Những thiên hà ngoại lệ như PGC 1000714 thách thức những lý thuyết của chúng ta. Điều này là một khía cạnh quan trọng trong khoa học khi chúng ta sẽ mở rộng thêm nhiều mô hình mới về vũ trụ và cách mà chúng được tạo thành”, Treuthardt cho biết thêm.
Phát hiện này được đăng tải trong báo cáo hằng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh quốc.
Quang Niên
Theo Science Alert
Theo Science Alert
