Phát hiện một cặp thiên hà có hình dạng dấu hỏi chấm độc đáo

Thêm một hình ảnh thú vị mới được gửi về từ Kính viễn vọng Không gian đắt giá nhất thế giới James Webb cho thấy một thiên hà có hình dạng trông giống như một dấu hỏi. Lý do cho hình dạng bất thường của nó tiết lộ một sự thật quan trọng về cách thức hệ thống kính viễn vọng trị giá 10 tỷ USD nhìn vào một số thiên hà xa nhất từng được quan sát.

Thiên hà hình dấu hỏi chấm này trên thực tế là một phần của hình ảnh cụm thiên hà MACS-J0417.5-1154, có khối lượng lớn đến mức làm biến dạng không-thời gian. Các vật thể cực lớn — trong trường hợp này là cụm nhiều thiên hà — tạo ra lực hấp dẫn mạnh đến mức chúng bẻ cong không gian, do đó ánh sáng đi qua các vật thể này bị kéo giãn. Tương tự như khi sử dụng kính lúp. Trong một số trường hợp, hiệu ứng này, được gọi là thấu kính hấp dẫn, thậm chí có thể khiến cùng một thiên hà xuất hiện nhiều lần ở những vị trí khác nhau trong một hình ảnh.

Trường hợp cụ thể dẫn đến hình ảnh độc đáo này là kết quả của việc Trái Đất, cụm thiên hà và thiên hà mục tiêu xếp thẳng hàng, trong một hiện tượng được gọi là thấu kính hấp dẫn rốn hyperbolic. Thực ra có một cặp thiên hà ở đây, nhưng thấu kính làm cho nó xuất hiện năm lần và tạo ra hình dạng dấu hỏi.

Nhà thiên văn học Guillaume Desprez thuộc Đại học Saint Mary ở Halifax, Nova Scotia, cho biết trong một tuyên bố: "Chúng ta hiện chỉ biết đến ba hoặc bốn trường hợp có cấu hình thấu kính hấp dẫn tương tự trong vũ trụ quan sát được. Thực tế đó khiến phát hiện này trở nên thú vị vì nó chứng minh sức mạnh của Webb và cho thấy có lẽ bây giờ chúng ta sẽ tìm thấy nhiều hơn nữa những cấu hình như vậy".

Hình ảnh được chụp bằng thiết bị NIRCam của Webb, nhưng các nhà nghiên cứu cũng sử dụng cả hệ thống NIRISS của kính viễn vọng không gian này để xác định nơi hình thành sao, ngay cả trong một thiên hà cách xa hàng tỷ năm ánh sáng. Tốc độ hình thành sao có thể tăng lên khi hai thiên hà đang trong quá trình hợp nhất hoặc va chạm.

"Việc biết được khi nào, ở đâu và cách thức hình thành sao trong các thiên hà là rất quan trọng để hiểu được quy trình tiến hóa của các thiên hà trong lịch sử của vũ trụ", nhà thiên văn học Vicente Estrada-Carpenter của Đại học Saint Mary cho biết. "Cả hai thiên hà trong dấu hỏi đều cho thấy sự hình thành sao tích cực ở một số vùng nhỏ gọn, có thể là kết quả của khí từ hai thiên hà va chạm. Tuy nhiên, hình dạng của cả hai đều không bị phá vỡ quá nhiều, vì vậy chúng ta có thể đang thấy sự khởi đầu của tương tác giữa chúng với nhau".

Ngoài hình dạng kỳ lạ, các thiên hà được nhìn thấy ở đây là những mô hình mô phỏng hữu ích về thiên hà của chúng ta khi "còn trẻ".