Phân tích bức ảnh trường sâu đầu tiên của kính viễn vọng James Webb tiết lộ các cụm sao cầu hơn 13 tỷ năm tuổi xung quanh thiên hà Sparkler.
Trong hình ảnh trường sâu rất chi tiết của Webb về cụm thiên hà SMACS 0723, được công bố lần đầu tiên vào ngày 11/7, các nhà thiên văn học nhanh chóng bị thu hút bởi một cấu trúc phóng đại mà họ gọi là thiên hà Sparkler.
Cụm thiên hà SMACS 0723 chụp bởi kính viễn vọng không gian James Webb. (Ảnh: NASA)
Nằm cách xa 9 tỷ năm ánh sáng, thiên hà này được đặt tên theo các thiên thể lấp lánh xuất hiện dưới dạng đốm nhỏ màu vàng đỏ xung quanh nó. Theo một nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Astrophysical Journal Letters, những đốm lấp lánh này có thể là các cụm sao trẻ đang tích cực hình thành sao hoặc các cụm sao cầu – tập hợp sao cổ xưa từ giai đoạn sơ khai của một thiên hà và chứa manh mối về giai đoạn hình thành cũng như phát triển sớm nhất của nó, SciTech Daily hôm 28/11 đưa tin.
Từ phân tích ban đầu về 12 đốm sáng lấp lánh xung quanh thiên hà Sparkler, nhóm nghiên cứu đã xác định 5 trong số chúng không chỉ là các cụm sao cầu mà còn là cấu trúc lâu đời nhất thuộc loại này từng được biết đến, hình thành sau vụ nổ Big Bang chỉ nửa tỷ năm. Sự kiện Big Bang xảy ra cách đây khoảng 13,8 tỷ năm, có nghĩa là những cụm sao cầu này đã hơn 13 tỷ năm tuổi.
Hình ảnh phóng to cho thấy các cụm sao xung quanh thiên hà Sparkler. (Ảnh: NASA)
“Webb được xây dựng để tìm kiếm những ngôi sao và thiên hà đầu tiên, đồng thời giúp chúng ta hiểu rõ hơn về nguồn gốc của sự phức tạp trong vũ trụ, chẳng hạn như các nguyên tố hóa học và khối xây dựng của sự sống”, tác giả Lamiya Mowla, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện Thiên văn học & Vật lý Thiên văn Dunlap, cho biết.
“Việc nhìn vào những hình ảnh đầu tiên từ Webb và phát hiện ra các cụm sao cầu cổ xưa xung quanh thiên hà xa xôi là một khoảnh khắc đáng kinh ngạc, điều không thể thực hiện được với hình ảnh từ kính viễn vọng không gian Hubble trước đây”, đồng tác giả Kartheik G. Iyer từ Viện Thiên văn học & Vật lý Thiên văn Dunlap nói thêm.
Thiên hà Sparkler đặc biệt không chỉ vì những đốm sáng lấp lánh xung quanh nó, mà cấu trúc này còn được phóng đại gấp 100 lần trong ảnh chụp trường sâu của Webb do hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, trong đó cụm thiên hà SMACS 0723 ở phía trước làm biến dạng những gì phía sau nó, giống như một chiếc kính lúp khổng lồ. Hơn nữa, thấu kính hấp dẫn tạo ra ba hình ảnh riêng biệt về Sparkler, cho phép các nhà thiên văn học nghiên cứu thiên hà chi tiết hơn.
Vì Webb có thể quan sát các cụm sao ở một loạt bước sóng, nhóm nghiên cứu có thể mô hình hóa chúng để hiểu rõ hơn về đặc điểm vật lý, chẳng hạn như chúng bao nhiêu tuổi và chứa bao nhiêu ngôi sao. “Chúng tôi hy vọng kiến thức về việc có thể quan sát các cụm sao cầu từ khoảng cách xa như vậy với Webb sẽ thúc đẩy khoa học phát triển hơn nữa để tìm kiếm những vật thể tương tự”, Kartheik nhấn mạnh.