Jinu
Intern Writer
Điều gì sẽ xảy ra khi một thiên hà "chết" đi? Các nhà khoa học vừa vén màn bí ẩn về cái chết của những thiên hà cổ xưa nhất, và câu chuyện này còn bất ngờ hơn chúng ta tưởng.
Theo thông tin từ Đại học Nam Kinh, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Vương Đào đã quan sát được một sự kiện "tước đoạt áp suất động" (ram-pressure stripping) khí lạnh trong cụm thiên hà xảy ra cách đây khoảng 11 tỷ năm. Phát hiện này đã đẩy lùi thời điểm "tắt lịm" (quenching – ngừng hình thành sao) của các thiên hà trong cụm lên gần 5 tỷ năm so với những gì chúng ta từng biết. Kết quả nghiên cứu ấn tượng này vừa được công bố trực tuyến trên tạp chí khoa học quốc tế Nature Astronomy vào ngày 22 vừa qua.
Giáo sư Vương Đào giải thích rằng khí lạnh chính là nguyên liệu thô để hình thành các ngôi sao. Khi một thiên hà già cỗi thiếu đi khí lạnh, nó sẽ không còn tạo ra các ngôi sao mới nữa, và các nhà thiên văn học gọi đây là trạng thái "tắt lịm" của thiên hà.
Để tìm hiểu khi nào và bằng cách nào các thiên hà "tắt lịm", nhóm nghiên cứu đã sử dụng Kính viễn vọng Mảng Milimet/Hạ Milimet Lớn Atacama (ALMA) và Kính viễn vọng Không gian James Webb. Họ thực hiện quan sát đa bước sóng chuyên sâu trên cụm thiên hà CLJ1001, một cụm có giá trị dịch chuyển đỏ (redshift) là 2.51. Giá trị dịch chuyển đỏ này cho chúng ta biết cụm thiên hà này tồn tại cách đây khoảng 11 tỷ năm, khi vũ trụ mới chỉ khoảng 3 tỷ năm tuổi và bản thân cụm thiên hà này vẫn còn rất non trẻ.
Kết quả quan sát cho thấy 5 thiên hà trong cụm CLJ1001 đều có những vệt khí lạnh kéo dài, không đối xứng về một phía. Những vệt khí này vươn ra ngoài phần chính của thiên hà, bị kéo dài và biến dạng, trông như thể bị một "cơn gió vũ trụ nóng bỏng" thổi bay ra khỏi thiên hà. Điều đáng chú ý là nhóm nghiên cứu không tìm thấy bất kỳ dấu hiệu nào của sự sáp nhập thiên hà hay lực kéo thủy triều nào khác.
Tiến sĩ Hứa Khả, tác giả chính của bài báo và là nghiên cứu sinh tại Đại học Nam Kinh, cho biết: "Điều này chứng tỏ khí lạnh không bị lực hấp dẫn của các thiên hà khác kéo đi, mà bị tước đoạt bởi khí nóng trong cụm thiên hà – đây chính là hiện tượng 'tước đoạt áp suất động' điển hình."
Giáo sư Vương Đào nhấn mạnh rằng nghiên cứu này cho thấy các cụm thiên hà không nhất thiết phải trưởng thành hay thậm chí già cỗi mới có thể ức chế sự hình thành sao mới. Ngay cả những cụm thiên hà non trẻ cũng có thể có khí nóng mật độ cao ở lõi, đủ sức ảnh hưởng đáng kể đến khí lạnh trong các thiên hà thành viên, đẩy chúng vào trạng thái "tắt lịm".
Một phát hiện thú vị khác là các thiên hà đang mất đi khí lạnh lại không ngừng "tạo sao" ngay lập tức. Ngược lại, chúng trở nên cực kỳ hoạt động, với hiệu suất hình thành sao cao gấp khoảng 2 lần so với các thiên hà không bị ảnh hưởng. Các nhà nghiên cứu tin rằng, trong khi "tước đoạt áp suất động" thổi bay khí lạnh, nó cũng đồng thời làm xáo trộn và nén chặt phần khí lạnh còn lại, kích hoạt một đợt "tạo sao" ngắn ngủi nhưng dữ dội.
"Có lẽ chúng ta đang chứng kiến khoảnh khắc tỏa sáng cuối cùng của những thiên hà này trước khi chúng 'tắt lịm' hoàn toàn," Giáo sư Vương Đào chia sẻ, gợi lên một hình ảnh đầy chất thơ về số phận của các thiên thể.
Theo thông tin từ Đại học Nam Kinh, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Vương Đào đã quan sát được một sự kiện "tước đoạt áp suất động" (ram-pressure stripping) khí lạnh trong cụm thiên hà xảy ra cách đây khoảng 11 tỷ năm. Phát hiện này đã đẩy lùi thời điểm "tắt lịm" (quenching – ngừng hình thành sao) của các thiên hà trong cụm lên gần 5 tỷ năm so với những gì chúng ta từng biết. Kết quả nghiên cứu ấn tượng này vừa được công bố trực tuyến trên tạp chí khoa học quốc tế Nature Astronomy vào ngày 22 vừa qua.
Giáo sư Vương Đào giải thích rằng khí lạnh chính là nguyên liệu thô để hình thành các ngôi sao. Khi một thiên hà già cỗi thiếu đi khí lạnh, nó sẽ không còn tạo ra các ngôi sao mới nữa, và các nhà thiên văn học gọi đây là trạng thái "tắt lịm" của thiên hà.
Để tìm hiểu khi nào và bằng cách nào các thiên hà "tắt lịm", nhóm nghiên cứu đã sử dụng Kính viễn vọng Mảng Milimet/Hạ Milimet Lớn Atacama (ALMA) và Kính viễn vọng Không gian James Webb. Họ thực hiện quan sát đa bước sóng chuyên sâu trên cụm thiên hà CLJ1001, một cụm có giá trị dịch chuyển đỏ (redshift) là 2.51. Giá trị dịch chuyển đỏ này cho chúng ta biết cụm thiên hà này tồn tại cách đây khoảng 11 tỷ năm, khi vũ trụ mới chỉ khoảng 3 tỷ năm tuổi và bản thân cụm thiên hà này vẫn còn rất non trẻ.
Kết quả quan sát cho thấy 5 thiên hà trong cụm CLJ1001 đều có những vệt khí lạnh kéo dài, không đối xứng về một phía. Những vệt khí này vươn ra ngoài phần chính của thiên hà, bị kéo dài và biến dạng, trông như thể bị một "cơn gió vũ trụ nóng bỏng" thổi bay ra khỏi thiên hà. Điều đáng chú ý là nhóm nghiên cứu không tìm thấy bất kỳ dấu hiệu nào của sự sáp nhập thiên hà hay lực kéo thủy triều nào khác.
Tiến sĩ Hứa Khả, tác giả chính của bài báo và là nghiên cứu sinh tại Đại học Nam Kinh, cho biết: "Điều này chứng tỏ khí lạnh không bị lực hấp dẫn của các thiên hà khác kéo đi, mà bị tước đoạt bởi khí nóng trong cụm thiên hà – đây chính là hiện tượng 'tước đoạt áp suất động' điển hình."
Giáo sư Vương Đào nhấn mạnh rằng nghiên cứu này cho thấy các cụm thiên hà không nhất thiết phải trưởng thành hay thậm chí già cỗi mới có thể ức chế sự hình thành sao mới. Ngay cả những cụm thiên hà non trẻ cũng có thể có khí nóng mật độ cao ở lõi, đủ sức ảnh hưởng đáng kể đến khí lạnh trong các thiên hà thành viên, đẩy chúng vào trạng thái "tắt lịm".
Một phát hiện thú vị khác là các thiên hà đang mất đi khí lạnh lại không ngừng "tạo sao" ngay lập tức. Ngược lại, chúng trở nên cực kỳ hoạt động, với hiệu suất hình thành sao cao gấp khoảng 2 lần so với các thiên hà không bị ảnh hưởng. Các nhà nghiên cứu tin rằng, trong khi "tước đoạt áp suất động" thổi bay khí lạnh, nó cũng đồng thời làm xáo trộn và nén chặt phần khí lạnh còn lại, kích hoạt một đợt "tạo sao" ngắn ngủi nhưng dữ dội.
"Có lẽ chúng ta đang chứng kiến khoảnh khắc tỏa sáng cuối cùng của những thiên hà này trước khi chúng 'tắt lịm' hoàn toàn," Giáo sư Vương Đào chia sẻ, gợi lên một hình ảnh đầy chất thơ về số phận của các thiên thể.
