Phát hiện ra ‘lò luyện linh đan’ của vũ trụ nằm cách Trái đất 4 tỷ năm ánh sáng

Các nhà nghiên cứu thiên văn học quốc tế mới đây đã bất ngờ tìm thấy một cụm thiên hà khổng lồ với cực nhiều đặc điểm lạ thường, có thể trở thành một “kho kiến thức” khổng lồ chứa đựng những điều chưa từng được biết đến về vũ trụ.

Được đặt tên HSC J023336-053022, đây là một cụm thiên hà siêu lớn nằm cách Trái đất khoảng 4 tỷ năm ánh sáng, đang đốt nóng vật chất bên trong nó lên đến hàng trăm triệu độ C - nóng hơn 25 lần so với lõi của Mặt trời.

Về lý thuyết, các cụm thiên hà nói chung thường mang trong mình hàng nghìn thiên hà ở mọi lứa tuổi, hình dạng và kích cỡ. Nhìn chung, chúng có khối lượng gấp khoảng một triệu tỷ lần khối lượng Mặt trời và hình thành trong hàng tỷ năm sau quá trình các nhóm thiên hà nhỏ hơn từ từ tiến sát đến gần nhau và cuối cùng hợp thành một cụm thiên hà lớn. Tuy nhiên, các nhóm thiên hà con khác nhau đôi khi cũng có thể hình thành trong một cụm đơn lẻ, như đối với trường hợp của HSC J023336-053022.

Hai vòng tròn màu xanh lam-tím trong hình ảnh minh họa phía trên chính là vị trí của hai cụm thiên hà con trong tổ hợp HSC J023336-053022, đang từ từ di chuyển về phía đối diện và bắt đầu va chạm với nhau, tạo ra những luồng khí siêu nóng với mức nhiệt đáng sợ.

Để tạo ra được hình ảnh này, các nhà thiên văn học quốc tế đến từ nhiều quốc gia khác nhau đã cùng phải ngồi lại và tiến hành thu thập cũng như phân tích hàng loạt quan sát về cụm sao trên phổ điện từ, nhằm cô lập và xác định chính xác những khía cạnh khác nhau cấu thành nên vùng không gian này.

Các khía cạnh này được hiển thị ở đây bằng những màu khác nhau, cụ thể như sau:

(i) các thiên hà riêng lẻ trong cụm được hiển thị bằng màu cam;

(ii) vật chất tối, thể hiện vị trí của hai cụm con, màu xanh lam;

(iii) khí nóng, đặc có màu xanh lục, trong khi khí nóng, loãng, áp suất cao có màu đỏ; khí này được gọi là 'môi trường trong bóng tối', thấm qua các cụm thiên hà và lấp đầy khoảng không giữa các thiên hà.

Việc bổ sung thêm các quan sát vô tuyến đã làm cho hình ảnh này của HSC J023336-053022 trở nên đặc biệt hơn, bởi trong quá khứ đã có không ít nghiên cứu về các vụ va chạm trong hoặc giữa các cụm thiên hà không ghi lại được quá trình làm nóng xung kích này - được thể hiện trực quan với vùng không gian mà màu xanh lá cây chuyển thành màu đỏ - trong bước sóng vô tuyến.

Quá trình trên giải phóng một lượng năng lượng siêu lớn và làm nóng các luồng khí đã thiêu đốt đến mức nhiệt độ cao hơn hàng chục lần. Trước khi nóng lên, chất khí này vốn đã có nhiệt độ khoảng 40 triệu độ C - nóng hơn lõi Mặt trời khoảng 2,7 lần.