Nhiều năm quan sát với nhiều kính thiên văn mạnh nhất thế giới, quần thiên hà JKCS 041 mới được xác định ở khoảng cách 9,9 tỷ năm ánh sáng. Đây là quần thiên hà lớn xa nhất đã được xác định.
Cấu trúc và mật độ sao của các thiên hà lớn thay đổi theo tuổi của chúng, nhưng nhiều điều về sự hình thành và tiến hóa của những thiên hà này vẫn còn là bí ẩn. Nhiều trong số những thiên hà già nhất và nặng nhất nằm trong các quần thiên hà - cấu trúc lớn gồm nhiều thiên hà tập trung lại cùng nhau. Các quần thiên hà trong vũ trụ sơ khai được coi là chìa khóa để hiểu về vòng đời của các thiên hà già. Tuy vậy cho đến ngày nay. các nhà thiên văn học mới chỉ xác định được vài trong số những cấu trúc xa xôi và hiếm hoi đó.
Nghiên cứu mới của nhóm do Andrew Newman ở Viện khoa học Carnegie, Washington D.C đứng đầu, đã xác định sự tồn tại của một quần thiên hà khác thường ở xa, JKCS 041.
"Các quan sát của chúng tôi làm cho quần thiên hà này là một trong những cấu trúc được nghiên cứu rõ nhất trong vũ trụ sớm", Newman nói.
Dù nhóm nghiên cứu đã bắt đầu tìm hiểu JKCS 041 từ năm 2006, đã mất nhiều năm quan sát với nhiều kính thiên văn mạnh nhất thế giới để xác định được khoảng cách của quần thiên hà này. Nhóm nghiên cứu sử dụn kính thiên văn không gian Hubble để chụp lấy những hình ảnh sắc nét về quần thiên hà xa này và tách ánh sáng của các ngôi sao từ các thiên hà vào màu sắc tạo thành nó, một kĩ thuật được biết tới vẫn gọi là quang phổ. Họ tìm thấy 19 thiên hà ở chính xác cùng một khoảng cách rất lớn là 9,9 tỷ năm ánh sáng, dấu hiệu rõ ràng cho thấy nó là một quần thiên hà sơ khai.
Một nghiên cứu trước đây sử dụng đài quan sát Chandra X-ray đã phát hiện ra sự phát xạ tia X từ vị trí của JKCS 041.
"Tia X dường như phát ra từ khí nóng ở JKCS 041, được nung nóng tới khoảng 80 triệu độ bởi lực hấp dẫn rất lớn của quần thiên hà", cho biết của thành viên nhóm nghiên cứu là Stefano Andreon đến từ Đài quan sát Thiên văn Brera.
Ngày nay, những thiên hà lớn nhất và già nhất được tìm thấy trong các quần, nhưng có một bí ẩn về việc khi nào và tại sao những thiên hà khổng lồ này dừng việc tạo sao và trời nên tĩnh lặng. Quan sát các thiên hà của JKCS 041 khi nó mới chỉ 1 tỷ tuổi - tương đương với 10% tuổi thọ của nó hiện nay - nhóm nghiên cứu nhận thấy phần lớn chúng đã đi vào giai đoạn ngừng hoạt động.
"Vì JKCS 041 là quần thiên hà có kích thước như vậy xa nhất được biết tới, nó cho chúng tôi một cơ hội duy nhất để nghiên cứu các thiên hà già một cách chi tiết và hơn thế nữa là hiểu về khởi đầu của chúng", Newman cho biết.
Một khi các thiên hà nặng đi vào giai đoạn ngừng hoạt động, chúng vẫn tiếp tục nở rộng kích thước. Điều này được cho rằng xảy ra bởi sự va chạm và hợp nhất giữa các thiên hà. Các quần thiên hà sớm là những nơi dễ dàng nhất cho sự xuất hiện những va chạm này. Tuy vậy thật ngạc nhiên cho nhóm nghiên cứu, họ thấy các thiên hà trong JKCS 041 phát triển với cùng tốc độ như các thiên hà không nằm trong các quần.
Bryan (VACA)
Theo Astronomy
