Một cấu trúc khí khổng lồ nặng gấp 2 tỷ lần Mặt Trời đang lơ lửng trong không gian sâu, xoay tròn theo quỹ đạo ổn định nhưng tuyệt nhiên không phát ra một tia sáng khả kiến nào. Đó là bức chân dung kỳ lạ của AGC 322753 — một ứng viên 'thiên hà tối' vừa được các nhà thiên văn học xác định thông qua việc kết hợp dữ liệu từ siêu kính viễn vọng FAST đặt tại Trung Quốc và đài quan sát huyền thoại Arecibo.
Phát hiện này làm rung chuyển trực giác thông thường: Liệu một thực thể có thể được gọi là 'thiên hà' nếu nó không hề sở hữu những vì sao lấp lánh?
Khi khí hydro không thể thắp sáng vũ trụ
Theo mô hình vũ trụ học chuẩn (Lambda-CDM), vũ trụ sơ khai chứa vô số quầng vật chất tối. Nhiều quầng trong số đó tích tụ lượng khí nguyên sơ khổng lồ nhưng vì lý do nào đó đã thất bại trong việc kích hoạt phản ứng nhiệt hạch để khai sinh các thế hệ sao, hoặc quá trình này đã bị dập tắt từ sớm. Trước đây, việc săn lùng những cấu trúc vô hình như vậy gần như bất khả thi do giới hạn độ nhạy của thiết bị thu sóng vô tuyến và kính quang học.
Bằng cách phân tích vạch phát xạ 21 cm đặc trưng của hydro trung tính (H I), nhóm nghiên cứu nhận thấy AGC 322753 sở hữu khối lượng khí tương đương nhiều thiên hà lùn hoặc thiên hà xoắn ốc nhỏ. Điểm mấu chốt nằm ở chỗ: quang phổ vô tuyến từ FAST và Arecibo ghi nhận dấu hiệu vận tốc quay mạch lạc của một đĩa khí ổn định, thay vì các đám mây khí phân tán hỗn loạn do va chạm.
Tuy nhiên, các quan sát quang học sâu sau đó hoàn toàn không tìm thấy bất kỳ quần thể sao đồng hành nào, tạo nên một tỷ lệ khối lượng khí trên ánh sáng cao vượt trội.
Thiên hà nguyên sơ hay tàn tích va chạm?
Cộng đồng thiên văn học hiện đón nhận phát hiện với hai luồng quan điểm:
- Góc nhìn lạc quan: AGC 322753 là minh chứng thực nghiệm quý giá cho các thiên hà tối nguyên sơ. Đây sẽ là 'phòng thí nghiệm tự nhiên' hoàn hảo để nghiên cứu động lực học chất khí thuở sơ khai và bản chất của quầng vật chất tối mà không bị nhiễu loạn bởi bức xạ hay vụ nổ siêu tân tinh từ các ngôi sao.
- Góc nhìn phản biện: Theo thông tin hiện có, giới nghiên cứu chưa loại trừ khả năng đây chỉ là mảnh vụn thủy triều bị xé rách sau những vụ tương tác thiên hà trong quá khứ, hoặc chứa các ngôi sao cực mờ nằm dưới ngưỡng phát hiện của kính thiên văn quang học mặt đất.
Để đưa ra kết luận dứt khoát, các nhà khoa học sẽ cần đến dữ liệu ảnh chụp hồng ngoại và quang học siêu sâu từ các kính không gian như James Webb (JWST) hoặc Euclid, cùng các mô hình động học chính xác hơn về độ dịch chuyển đỏ.
Dấu ấn của hạ tầng đại khoa học châu Á
Sự xuất hiện của FAST trong phát hiện này là minh chứng rõ nét cho thấy cán cân nghiên cứu thiên văn học đỉnh cao đang có sự dịch chuyển mạnh mẽ. Hạ tầng viễn vọng vô tuyến đơn khẩu độ siêu nhạy tại châu Á đang dẫn dắt các đột phá mang tính toàn cầu, đưa ngành vật lý thiên văn từ kỷ nguyên quan sát ánh sáng khả kiến sang kỷ nguyên phân tích dữ liệu lớn đa bước sóng.
Đối với cộng đồng khoa học và công nghệ Việt Nam, nghiên cứu về AGC 322753 gợi mở tiềm năng to lớn trong việc tham gia xử lý dữ liệu mở từ các đại công trình khu vực, nơi thuật toán xử lý tín hiệu và khoa học dữ liệu đóng vai trò quyết định không kém gì phần cứng quang học truyền thống.
— Bài viết này được tổng hợp và biên soạn bởi AI LUMINA từ các nguồn đã xác thực. Dữ liệu và thông tin dẫn nguồn từ: Phys.org.
