Nhiều nhóm trong số đó nằm cách Trái Đất khoảng 12 tỷ năm ánh sáng, tức xuất hiện chỉ vài trăm triệu năm sau vụ nổ Big Bang, thời điểm khai sinh vũ trụ.
Hình ảnh mới nhất của Kính thiên văn James Webb cho thấy các thiên hà cách xa hàng tỷ năm ánh sáng. (Nguồn: ESA/Webb)
Khu vực được James Webb hướng tới nằm trong chòm sao Sextans (Kính lục phân), gần chòm sao Leo (Sư tử), vốn từ lâu được các nhà thiên văn học xem là "vương quốc của các thiên hà" nhờ mật độ thiên hà dày đặc.
Tuy nhiên, chính tại vùng trời tưởng như yên ả đó, kính viễn vọng đã phát hiện ra hàng loạt nhóm thiên hà cổ xưa, góp phần vén màn quá khứ xa xôi của vũ trụ.
Dữ liệu thu được từ James Webb cho thấy các thiên hà trong giai đoạn sơ khai thường mang hình dạng bất thường, đang trong thời kỳ bùng nổ quá trình hình thành sao và có xu hướng tương tác mạnh mẽ với nhau. Điều này hoàn toàn trái ngược với các thiên hà về sau, vốn có cấu trúc rõ ràng hơn và hình dạng ổn định như dạng xoắn ốc hay elip, tương tự Dải Ngân Hà của chúng ta ngày nay.
Theo Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), cũng giống như mặt trăng quay quanh hành tinh, hành tinh quay quanh ngôi sao và các ngôi sao quay quanh trung tâm thiên hà, bản thân các thiên hà cũng bị hút vào nhau bởi lực hấp dẫn để tạo thành các nhóm và cụm.
Việc phát hiện cùng lúc 1.678 nhóm thiên hà là cơ hội hiếm có để các nhà khoa học nghiên cứu cách các thiên hà tương tác, hợp nhất và biến đổi hình thái trong suốt hàng tỷ năm.
Ghassem Gozaliasl, nhà nghiên cứu thiên văn tại Đại học Aalto (Phần Lan) và là trưởng nhóm phát hiện, cho biết các nhóm và cụm thiên hà có vai trò then chốt trong quá trình tiến hóa của vũ trụ. Trong môi trường này, các thiên hà có thể va chạm, sáp nhập và tái cấu trúc, từ đó tạo ra những thay đổi lớn về hình dạng và cấu trúc bên trong.
Ngoài ra, chính tại những nơi này, các nhà khoa học có thể nghiên cứu các yếu tố bí ẩn như vật chất tối, lỗ đen siêu lớn và khí giữa các thiên hà, những thành phần then chốt nhưng vẫn còn nhiều ẩn số.
Khám phá này cũng đánh dấu một cột mốc mới trong hành trình chụp ảnh "trường sâu", truyền thống lâu đời của các kính viễn vọng không gian do NASA vận hành.
Năm 1995, hình ảnh Hubble Deep Field đã ghi lại khoảng 3.000 thiên hà xa xôi. Năm 2004, Hubble Ultra Deep Field nâng con số đó lên gần 10.000, bao gồm cả những thiên hà hình thành khi vũ trụ mới 800 triệu năm tuổi. Sau đó là Hubble eXtreme Deep Field với 5.500 thiên hà cách xa tới 13,2 tỷ năm ánh sáng.
Dù vậy, chỉ một thời gian ngắn sau khi được phóng lên quỹ đạo, James Webb đã nhanh chóng vượt qua mọi giới hạn trước đó. Năm 2022, JWST công bố hình ảnh trường sâu đầu tiên về cụm thiên hà SMACS 0723, cho thấy vũ trụ cách đây 4,6 tỷ năm ánh sáng trong chi tiết chưa từng có.
Đến tháng 2/2023, kính viễn vọng tiếp tục tạo dấu ấn với hình ảnh cụm thiên hà Pandora, nơi hàng nghìn thiên hà đan xen như một mê cung vũ trụ.
