Phát hiện thiên hà 'em song sinh' xa nhất của Dải Ngân Hà

Thiên hà có tên Zhúlóng (Chúc Long) này tồn tại chỉ 1 tỉ năm sau vụ nổ Big Bang, nhưng đã thể hiện cấu trúc phát triển đáng kinh ngạc với một nhân già ở trung tâm, đĩa sao lớn đang hình thành và các cánh xoắn được định hình rõ ràng.

Chúc Long có nghĩa là "Rồng Đuốc" trong thần thoại Trung Hoa, được phát hiện thông qua dữ liệu từ Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) trong chương trình khảo sát PANORAMIC.

Điểm đặc biệt của Chúc Long là sự tương đồng đáng kinh ngạc với Dải Ngân Hà về hình dạng, kích thước và khối lượng sao.

Phần đĩa của Chúc Long trải rộng hơn 60.000 năm ánh sáng, tương đương với thiên hà của chúng ta, và chứa khối lượng sao gấp hơn 100 tỉ lần khối lượng Mặt trời.

Phát hiện này đặt ra thách thức lớn cho các lý thuyết hiện hành về sự hình thành thiên hà.

Trước đây các nhà thiên văn học cho rằng cấu trúc xoắn ốc phải mất hàng tỉ năm mới phát triển, và các thiên hà khổng lồ chỉ xuất hiện sau khi nhiều thiên hà nhỏ hơn hợp nhất với nhau qua thời gian. Tuy nhiên, sự tồn tại của Chúc Long buộc các nhà khoa học phải xem xét lại cách thiên hà có thể hình thành và phát triển nhanh chóng đến vậy trong vũ trụ sơ khai.

Tiến sĩ Christina Williams, nhà thiên văn học tại NOIRLab và trưởng nhóm chương trình PANORAMIC, cho biết việc phát hiện này được thực hiện nhờ chế độ "song song thuần túy" độc đáo của JWST - một chiến lược hiệu quả để thu thập hình ảnh chất lượng cao trong khi thiết bị chính của JWST đang quan sát mục tiêu khác.

Phương pháp này cho phép JWST lập bản đồ các vùng rộng lớn trên bầu trời, điều cần thiết để phát hiện các thiên hà khổng lồ vốn rất hiếm gặp.

Phát hiện thiên hà 'em song sinh' xa nhất của Dải Ngân Hà - Ảnh 3. — Hình ảnh phóng to của Chúc Long, thiên hà xoắn ốc xa nhất từng được nhìn thấy do JWST phát hiện - Ảnh: NASA/CSA/ESA

Giáo sư Pascal Oesch, đồng trưởng nhóm chương trình PANORAMIC tại UNIGE, nhấn mạnh phát hiện này cho thấy JWST đang thay đổi căn bản cách nhìn của chúng ta về vũ trụ sơ khai. Các quan sát tiếp theo từ JWST và Đài quan sát sóng milimét lớn Atacama (ALMA) sẽ giúp xác nhận các đặc tính của Chúc Long và tiết lộ thêm về lịch sử hình thành của nó.

Khi các cuộc khảo sát JWST trên diện rộng tiếp tục, các nhà thiên văn học kỳ vọng sẽ tìm thấy thêm nhiều thiên hà tương tự, mang lại những hiểu biết mới về các quá trình phức tạp định hình thiên hà trong vũ trụ sơ khai.