Phân tích dữ liệu mới nhất trên diện rộng từ Kính viễn vọng Không gian Euclid đã chứng minh tác động to lớn mà tàu vũ trụ của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) sẽ mang lại cho khoa học. Điều quan trọng là nó cũng cho thấy rằng trong khoa học, đôi khi những điều tốt đẹp đến từ những gói nhỏ.
Kính viễn vọng không gian — được mệnh danh là "thám tử vũ trụ tối" do sứ mệnh của nó là hiểu rõ hơn về vật chất tối và năng lượng tối — đã xây dựng bản đồ 3D rộng lớn nhất về vũ trụ từng được xây dựng.
Giờ đây, các nhà thiên văn học do các nhà nghiên cứu từ Đại học Innsbruck dẫn đầu đã quan sát giữa hàng tỷ ngôi sao, thiên hà và các quasar siêu lớn được cung cấp năng lượng từ lỗ đen chứa trong 25 hình ảnh Euclid để khám phá và mô tả 2.674 thiên hà lùn đáng kinh ngạc.
"Chúng tôi đã tận dụng lợi thế của độ sâu, độ phân giải không gian và trường nhìn chưa từng có của dữ liệu Euclid", trưởng nhóm Francine Marleau của Đại học Innsbruck cho biết trong một tuyên bố. "Công trình này làm nổi bật khả năng đáng chú ý của Euclid trong việc phát hiện và mô tả các thiên hà lùn, cho phép có được cái nhìn toàn diện về sự hình thành và tiến hóa của thiên hà trên nhiều quy mô khối lượng, khoảng cách và môi trường khác nhau."
Người ta tin rằng các thiên hà lùn được tạo ra trong giai đoạn đầu phát triển của các thiên hà lớn, hoặc khi va chạm giữa hai thiên hà lớn hơn khiến các luồng vật chất, bao gồm các ngôi sao, khí, bụi và vật chất tối, bị đẩy ra ngoài không gian.
Các thiên hà lùn có nhiều hình dạng khác nhau. Một mặt, bạn có các thiên hà lùn hình cầu, các thiên hà lùn xoắn ốc và các thiên hà lùn hình elip, mặt khác, bạn có các thiên hà lùn không đều. Các thiên hà sau là các thiên hà hỗn loạn không có hình dạng riêng biệt và ít nguyên tố nặng hơn hydro và heli — tương tự như các thiên hà từ vũ trụ sơ khai. Điều đó khiến các thiên hà lùn bất thường trở thành đại diện tốt cho việc nghiên cứu các thiên hà trong vũ trụ sơ khai.
Nhìn chung, việc nghiên cứu và mô tả đặc điểm của các thiên hà lùn rất quan trọng để hiểu được quá trình tiến hóa của các thiên hà. Tuy nhiên, điều này không dễ như bạn nghĩ. Hàm lượng sao thấp của các thiên hà lùn khiến chúng mờ nhạt và khó quan sát.
Nhưng đó là lý do tại sao đợt thiên hà lùn Euclid khổng lồ này lại là một vấn đề lớn như vậy.
Trên thực tế, Marleau và các đồng nghiệp đã có thể tiến xa hơn việc chỉ xác định các ứng cử viên thiên hà lùn. Họ cũng có thể mô tả nhiều tập hợp sao nhỏ này và xác định khoảng cách đến các thiên hà này, cũng như đánh giá khối lượng sao của chúng và loại môi trường mà chúng tồn tại.
Trong số các thiên hà đã xác định được, nhóm nghiên cứu cho biết 58% là thiên hà lùn hình elip và 42% là thiên hà lùn không đều. Họ phát hiện ra rằng chỉ 1% thiên hà lùn mà Euclid quan sát cho nghiên cứu này giàu các cụm cầu, là các tập hợp sao gần như hình cầu, liên kết chặt chẽ, thường chứa các ngôi sao lâu đời nhất được tìm thấy trong một thiên hà.
Khoảng 4% thiên hà lùn đã xác định có chứa một nhân thiên hà, một vùng trung tâm dày đặc chứa đầy các ngôi sao quay quanh một vật thể nhỏ, dày đặc và có khối lượng lớn (thường là một lỗ đen).
Gần 7% thiên hà lùn là Sao lùn nén xanh, là những thiên hà nhỏ, không đều được đặc trưng bởi tốc độ hình thành sao cao. Hoạt động bùng nổ sao này tạo ra một trung tâm nhỏ gọn, màu xanh lam, màu sắc của nó là do các ngôi sao khối lượng lớn, trẻ và nóng tạo nên.
Các câu chuyện liên quan:
— Những thiên hà lùn này trong cụm Hydra khiến các nhà khoa học bối rối: 'Chúng tôi đã tìm thấy thứ mà chúng tôi không ngờ tới'
— Chuỗi 'ngọc trai vũ trụ' hiếm hoi cùng nhau nhảy múa trong vũ trụ
— Các nhà khoa học phát hiện ra thiên hà nhỏ nhất từng thấy: 'Giống như có một con người hoàn toàn bình thường có kích thước bằng một hạt gạo'
Marleau và các đồng nghiệp hiện sẽ tiếp tục sử dụng Euclid, được ra mắt vào tháng 7 năm 2023, để khám phá và lập danh mục nhiều thiên hà lùn hơn.
Phiên bản nghiên cứu của nhóm đã được bình duyệt trước có sẵn trên trang lưu trữ bài báo arXiv.
Kính viễn vọng không gian — được mệnh danh là "thám tử vũ trụ tối" do sứ mệnh của nó là hiểu rõ hơn về vật chất tối và năng lượng tối — đã xây dựng bản đồ 3D rộng lớn nhất về vũ trụ từng được xây dựng.
Giờ đây, các nhà thiên văn học do các nhà nghiên cứu từ Đại học Innsbruck dẫn đầu đã quan sát giữa hàng tỷ ngôi sao, thiên hà và các quasar siêu lớn được cung cấp năng lượng từ lỗ đen chứa trong 25 hình ảnh Euclid để khám phá và mô tả 2.674 thiên hà lùn đáng kinh ngạc.
"Chúng tôi đã tận dụng lợi thế của độ sâu, độ phân giải không gian và trường nhìn chưa từng có của dữ liệu Euclid", trưởng nhóm Francine Marleau của Đại học Innsbruck cho biết trong một tuyên bố. "Công trình này làm nổi bật khả năng đáng chú ý của Euclid trong việc phát hiện và mô tả các thiên hà lùn, cho phép có được cái nhìn toàn diện về sự hình thành và tiến hóa của thiên hà trên nhiều quy mô khối lượng, khoảng cách và môi trường khác nhau."
Các thiên hà lùn có nhiều hình dạng
Các thiên hà lùn là những thiên hà nhỏ chứa tới vài tỷ ngôi sao thay vì hàng trăm tỷ ngôi sao như các thiên hà lớn hơn. Những thiên hà này cũng thường được nhìn thấy quay quanh các thiên hà lớn hơn. Ngân Hà có nhiều vệ tinh thiên hà lùn riêng, ví dụ, nổi tiếng nhất trong số đó được gọi là Đám mây Magellan Lớn và Đám mây Magellan Nhỏ.Người ta tin rằng các thiên hà lùn được tạo ra trong giai đoạn đầu phát triển của các thiên hà lớn, hoặc khi va chạm giữa hai thiên hà lớn hơn khiến các luồng vật chất, bao gồm các ngôi sao, khí, bụi và vật chất tối, bị đẩy ra ngoài không gian.
Các thiên hà lùn có nhiều hình dạng khác nhau. Một mặt, bạn có các thiên hà lùn hình cầu, các thiên hà lùn xoắn ốc và các thiên hà lùn hình elip, mặt khác, bạn có các thiên hà lùn không đều. Các thiên hà sau là các thiên hà hỗn loạn không có hình dạng riêng biệt và ít nguyên tố nặng hơn hydro và heli — tương tự như các thiên hà từ vũ trụ sơ khai. Điều đó khiến các thiên hà lùn bất thường trở thành đại diện tốt cho việc nghiên cứu các thiên hà trong vũ trụ sơ khai.
Nhìn chung, việc nghiên cứu và mô tả đặc điểm của các thiên hà lùn rất quan trọng để hiểu được quá trình tiến hóa của các thiên hà. Tuy nhiên, điều này không dễ như bạn nghĩ. Hàm lượng sao thấp của các thiên hà lùn khiến chúng mờ nhạt và khó quan sát.
Nhưng đó là lý do tại sao đợt thiên hà lùn Euclid khổng lồ này lại là một vấn đề lớn như vậy.
Trên thực tế, Marleau và các đồng nghiệp đã có thể tiến xa hơn việc chỉ xác định các ứng cử viên thiên hà lùn. Họ cũng có thể mô tả nhiều tập hợp sao nhỏ này và xác định khoảng cách đến các thiên hà này, cũng như đánh giá khối lượng sao của chúng và loại môi trường mà chúng tồn tại.
Trong số các thiên hà đã xác định được, nhóm nghiên cứu cho biết 58% là thiên hà lùn hình elip và 42% là thiên hà lùn không đều. Họ phát hiện ra rằng chỉ 1% thiên hà lùn mà Euclid quan sát cho nghiên cứu này giàu các cụm cầu, là các tập hợp sao gần như hình cầu, liên kết chặt chẽ, thường chứa các ngôi sao lâu đời nhất được tìm thấy trong một thiên hà.
Khoảng 4% thiên hà lùn đã xác định có chứa một nhân thiên hà, một vùng trung tâm dày đặc chứa đầy các ngôi sao quay quanh một vật thể nhỏ, dày đặc và có khối lượng lớn (thường là một lỗ đen).
Gần 7% thiên hà lùn là Sao lùn nén xanh, là những thiên hà nhỏ, không đều được đặc trưng bởi tốc độ hình thành sao cao. Hoạt động bùng nổ sao này tạo ra một trung tâm nhỏ gọn, màu xanh lam, màu sắc của nó là do các ngôi sao khối lượng lớn, trẻ và nóng tạo nên.
Các câu chuyện liên quan:
— Những thiên hà lùn này trong cụm Hydra khiến các nhà khoa học bối rối: 'Chúng tôi đã tìm thấy thứ mà chúng tôi không ngờ tới'
— Chuỗi 'ngọc trai vũ trụ' hiếm hoi cùng nhau nhảy múa trong vũ trụ
— Các nhà khoa học phát hiện ra thiên hà nhỏ nhất từng thấy: 'Giống như có một con người hoàn toàn bình thường có kích thước bằng một hạt gạo'
Marleau và các đồng nghiệp hiện sẽ tiếp tục sử dụng Euclid, được ra mắt vào tháng 7 năm 2023, để khám phá và lập danh mục nhiều thiên hà lùn hơn.
Phiên bản nghiên cứu của nhóm đã được bình duyệt trước có sẵn trên trang lưu trữ bài báo arXiv.
