Thiên hà này phát ra ánh sáng chỉ 280 triệu năm sau thời điểm Vụ nổ lớn (Big Bang), đánh dấu một kỷ lục mới trong việc nhìn lại quá khứ của vũ trụ.
Kính thiên văn James Webb đã phát hiện ra nhiều thiên hà sáng và cổ xưa hơn các nhà khoa học mong đợi. (Nguồn: NASA)
Theo nghiên cứu mới công bố ngày 23/5 trên nền tảng arXiv, MoM-z14 là "nguồn sáng xa nhất từng được xác nhận bằng phương pháp quang phổ", tức ánh sáng của nó đã du hành hàng chục tỷ năm qua không gian trước khi đến được kính thiên văn của con người.
Nhà vật lý thiên văn Charlotte Mason từ Đại học Copenhagen, người không tham gia nghiên cứu, chia sẻ với tạp chí New Scientist: "Thật sự đáng kinh ngạc. Phát hiện này cho thấy có những thiên hà rất sáng tồn tại từ rất sớm trong vũ trụ".
Từ khi chính thức hoạt động vào năm 2022, JWST đã liên tiếp phát hiện ra những thiên hà sáng và cổ hơn nhiều so với dự đoán ban đầu, đặt ra nhiều câu hỏi về sự hình thành và tiến hóa của vũ trụ trong 500 triệu năm đầu tiên sau Big Bang.
Các nhà khoa học gọi đây là một "quần thể bất ngờ", bởi sự tồn tại của chúng không nằm trong kịch bản của nhiều mô hình vũ trụ học trước đó.
Để xác định niên đại của MoM-z14, nhóm nghiên cứu do nhà vật lý thiên văn Rohan Naidu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) dẫn đầu đã phân tích độ dịch chuyển đỏ, một thước đo về khoảng cách và thời gian trong vũ trụ. Khi ánh sáng từ các vật thể vũ trụ đi qua không gian đang giãn nở, nó bị kéo dài ra thành sóng dài hơn (ngả sang màu đỏ). Độ dịch chuyển đỏ càng cao thì ánh sáng đó càng cổ xưa.
MoM-z14 có độ dịch chuyển đỏ lên tới 14,44, cao hơn so với kỷ lục trước đó là thiên hà JADES-GS-z14-0 với độ dịch chuyển đỏ 14,18. Điều này đồng nghĩa MoM-z14 xuất hiện sớm hơn trong lịch sử vũ trụ.
Dù rất xa xôi và nhỏ bé, đường kính chỉ khoảng 240 năm ánh sáng, nhỏ hơn Dải Ngân hà của chúng ta đến 400 lần, MoM-z14 lại phát ra lượng ánh sáng đáng kể. Khối lượng của nó được ước tính tương đương với Đám mây Magellan Nhỏ, một thiên hà vệ tinh của Ngân Hà.
Điều đặc biệt là thiên hà này đang trải qua giai đoạn hình thành sao mạnh mẽ và có tỉ lệ nitơ so với carbon cao, tương tự như các cụm sao cầu cổ xưa trong Ngân Hà.
Những cụm sao này, chứa hàng nghìn đến hàng triệu ngôi sao liên kết chặt chẽ, được cho là hình thành từ thời kỳ đầu của vũ trụ. Sự tương đồng với MoM-z14 gợi ý rằng những quá trình hình thành sao phức tạp có thể đã diễn ra ngay từ những khoảnh khắc đầu tiên sau khi vũ trụ ra đời.
Trong thời gian tới, các nhà khoa học kỳ vọng sẽ xác nhận thêm nhiều thiên hà cổ xưa nhờ các công cụ tiên tiến như kính viễn vọng không gian Nancy Grace Roman, dự kiến phóng vào tháng 5/2027. Tuy nhiên, chính JWST vẫn đang là "người mở đường" và theo các nhà nghiên cứu, nó có thể tiếp tục phá kỷ lục trong tương lai gần.
