Phát hiện đám mây nguyên tử lớn nhất trong vũ trụ

Đây là phát hiện đáng ngạc nhiên có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về nguồn gốc của các thiên hà.

Theo một bài viết đăng trên Tạp chí Nature hôm 19.10, đám mây được tạo thành từ các nguyên tử hydro, có chiều ngang khoảng 2 triệu năm ánh sáng và lớn gấp 20 lần thiên hà Milky Way của chúng ta. Một năm ánh sáng là khoảng 9,46 nghìn tỉ km (5,88 nghìn tỉ dặm).

Khám phá chỉ có thể thực hiện được với sự trợ giúp của một kính thiên văn cực mạnh ở tỉnh Quý Châu, tây nam Trung Quốc. Các nhà thiên văn từ Trung Quốc, châu Âu và Mỹ đã tìm thấy đám mây sau khi hướng Kính viễn vọng vô tuyến hình cầu khẩu độ 500 mét (FAST) - kính thiên văn vô tuyến một đĩa lớn nhất thế giới - theo hướng một nhóm thiên hà được gọi là Bộ tứ Stephan.

Tác giả chính Xu Cong từ Đài quan sát thiên văn quốc gia thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc ở Bắc Kinh cho biết: “Kể từ khi được phát hiện cách đây 145 năm, Bộ tứ Stephan đã được nghiên cứu rộng rãi bởi nhiều kính viễn vọng trên mặt đất và không gian”.

Các kính thiên văn công suất cao đã chụp được những cảnh quan tuyệt đẹp của Bộ tứ Stephan. Ví dụ Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA đã bắt được một trong những thiên hà va chạm với thiên hà khác ở tốc độ cao, tạo ra một sóng xung kích lớn.

Nhóm Xu Cong muốn sử dụng độ nhạy vô song của FAST để hiểu rõ hơn về cách các thiên hà tương tác với nhau khi chúng tập hợp thành một nhóm lần đầu tiên.

Để làm được điều này, họ đã tìm kiếm các nguyên tử hydro trong khu vực xung quanh Bộ tứ Stephan. Các nguyên tử phát ra một phát xạ “chữ ký” duy nhất có thể tiết lộ thông tin về các sự kiện đã xảy ra từ lâu.

Đó là nhiệm vụ đầy thử thách vì tín hiệu yếu của các nguyên tử và một khu vực rộng lớn được quan sát, nhưng bộ thu được tinh chỉnh tốt của FAST và chiếc đĩa khổng lồ, có kích thước bằng 30 sân bóng đá, đã có thể thực hiện được, Xu nói trong một cuộc phỏng vấn.

Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi thấy một cấu trúc khí khổng lồ xuất hiện từ dữ liệu. Nó lớn hơn ít nhất hai lần và có mật độ nhỏ hơn bất kỳ đám mây nguyên tử nào được phát hiện trước đó.

Vị trí đám mây cũng không bình thường vì nó tương đối xa trung tâm của Bộ tứ Stephan. Xu Cong cho biết hầu hết các nguyên tử hydro được tìm thấy bên trong hoặc gần một thiên hà vì chúng là thành phần cấu tạo của những thiên hà đó và liên tục được kết hợp với nhau dưới lực hấp dẫn để tạo thành các phân tử và cuối cùng là các ngôi sao.

Trên thực tế, đám mây khổng lồ có lẽ đã ở đó cả tỉ năm, ông nói.

“Chúng tôi tự hỏi tại sao nó vẫn tồn tại, vì khí nguyên tử với mật độ thấp lẽ ra đã bị phá hủy bởi bức xạ cực tím trong nền vũ trụ, theo các lý thuyết hiện nay”, Xu Cong nhận định.

Phát hiện có thể đồng nghĩa các cấu trúc khí khổng lồ khác ẩn náu ở những nơi khác trong vũ trụ và chỉ có thể được quan sát bằng kính thiên văn vô tuyến mạnh mẽ như FAST, bài viết lưu ý.

Phát hiện bất ngờ của họ sẽ hỗ trợ các mô phỏng số để giải thích cách Bộ tứ Stephan hình thành và truyền cảm hứng cho các quan sát trong tương lai để hiểu rõ hơn về nguồn gốc của các thiên hà cùng các thiên thể khác, Xu Cong nói.