Khám phá mới giúp các nhà thiên văn học tiến gần hơn đến lời giải cho một trong những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ: Vì sao các hố đen siêu khối lượng có thể phát triển nhanh đến vậy chỉ vài trăm triệu năm sau Vụ Nổ Lớn.

Ảnh minh họa của một nghệ sĩ mô tả một trong những chuẩn tinh cổ xưa nhất từng được tìm thấy. (Ảnh: ESA)
Kết quả nghiên cứu được công bố ngày 6/7 trên tạp chí Astronomy & Astrophysics đã làm tăng gấp đôi số lượng chuẩn tinh được biết đến trong giai đoạn sơ khai của vũ trụ.
Antonio La Marca, nhà nghiên cứu của ESA và là thành viên nhóm Euclid, cho biết đây là một bước tiến quan trọng giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về bản chất và quá trình hình thành của những vật thể đặc biệt này.
Hai chuẩn tinh cổ xưa nhất từng được phát hiện
Chuẩn tinh là những vùng cực kỳ sáng nằm ở trung tâm các thiên hà, nơi các hố đen siêu khối lượng nuốt khí và bụi xung quanh. Vật chất khi rơi vào hố đen bị nung nóng đến nhiệt độ rất cao và phát ra lượng năng lượng khổng lồ, khiến chuẩn tinh có thể sáng hơn cả thiên hà chủ.
Theo nhóm nghiên cứu, 2 chuẩn tinh cổ nhất vừa được phát hiện có độ sáng tương đương khoảng một nghìn tỷ Mặt Trời. Trong quá trình khảo sát vũ trụ xa xôi, Euclid đã phát hiện tổng cộng 31 chuẩn tinh mới. Trong đó, 12 chuẩn tinh có độ dịch chuyển đỏ từ 7 trở lên, đồng nghĩa với việc ánh sáng của chúng đã mất hơn 13 tỷ năm mới đến được Trái Đất và chúng tồn tại trong 770 triệu năm đầu tiên sau Vụ Nổ Lớn.
Đặc biệt, 2 chuẩn tinh có độ dịch chuyển đỏ lần lượt là 7,77 và 7,69 được xác định là những chuẩn tinh lâu đời nhất từng được phát hiện. Chúng phát sáng khi vũ trụ mới khoảng 670 triệu năm tuổi, tương đương chỉ khoảng 5% tuổi hiện nay của vũ trụ.
Daming Yang, nhà thiên văn học tại Đại học Leiden (Hà Lan) và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết việc tìm thấy những chuẩn tinh có tuổi đời lớn như vậy sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cách các hố đen siêu khối lượng và các thiên hà đầu tiên hình thành rồi phát triển với tốc độ đáng kinh ngạc trong thời kỳ sơ khai của vũ trụ.
Tiến gần hơn đến lời giải về sự hình thành hố đen siêu khối lượng
Từ lâu, việc tìm kiếm các chuẩn tinh cổ đại luôn là một thách thức vì chúng rất hiếm và nằm ở khoảng cách cực kỳ xa. Trước đây, các nhà thiên văn học chủ yếu chỉ phát hiện được những chuẩn tinh sáng nhất, khiến bức tranh về quần thể chuẩn tinh trong vũ trụ sơ khai vẫn còn rất hạn chế.
Nhờ khả năng khảo sát trên diện tích bầu trời rộng lớn với độ nhạy cao, Euclid có thể phát hiện cả những chuẩn tinh mờ hơn mà các kính thiên văn trước đây khó quan sát được.
Các nhà khoa học kỳ vọng dữ liệu thu được sẽ giúp giải đáp câu hỏi vì sao các hố đen siêu khối lượng có thể đạt kích thước khổng lồ chỉ trong vài trăm triệu năm sau Vụ Nổ Lớn, một trong những vấn đề quan trọng nhất của vật lý thiên văn hiện đại.
31 chuẩn tinh mới chỉ là những kết quả đầu tiên của sứ mệnh Euclid. Trong kế hoạch hoạt động kéo dài 6 năm, kính viễn vọng này sẽ khảo sát hơn 1/3 bầu trời để xây dựng bản đồ 3D lớn nhất từng được tạo ra về vũ trụ.
Được trang bị các thiết bị quan sát ở dải ánh sáng khả kiến và cận hồng ngoại, Euclid được kỳ vọng sẽ phát hiện thêm hàng trăm chuẩn tinh cổ đại khác. Điều này sẽ mang lại cái nhìn chi tiết hơn về quá trình tiến hóa của các thiên hà đầu tiên, cũng như sự hình thành của các hố đen siêu khối lượng trong vũ trụ sơ khai.
Ngoài việc nghiên cứu vũ trụ xa xôi, Euclid cũng đang quan sát các khu vực gần hơn. Cuối tháng 6, kính viễn vọng này đã công bố một hình ảnh ngoạn mục ghi lại hơn 60 triệu ngôi sao riêng lẻ tập trung ở vùng trung tâm của Dải Ngân hà.