Phát hiện chuẩn tinh cách Trái Đất hơn 13 tỷ năm ánh sáng

Minh họa chuẩn tinh, một trong những vật thể sáng nhất vũ trụ. Ảnh: NOIRLab/NSF/AURA/J. Da Silva.

Các nhà khoa học tìm thấy chuẩn tinh xa và cổ xưa nhất vũ trụ mang tên J0313-1806. Phát hiện được thông báo trong buổi họp lần thứ 237 của Hiệp hội Thiên văn Mỹ hôm 12/1, cung cấp những thông tin mới về vũ trụ thời sơ khai.

Chuẩn tinh nằm trong số những vật thể giàu năng lượng và sáng nhất vũ trụ. Giới khoa học cho rằng chúng hình thành khi hố đen siêu khối lượng nuốt vật chất xung quanh như khí hoặc các ngôi sao, tạo ra một đĩa bụi lớn xoay quanh.

J0313-1806 cách Trái Đất hơn 13 tỷ năm ánh sáng, nghĩa là chúng ta đang quan sát hình ảnh của chuẩn tinh này sau vụ nổ Big Bang chỉ khoảng 670 triệu năm, khi vũ trụ mới đạt 5% độ tuổi hiện tại. Hố đen siêu khối lượng của chuẩn tinh này nặng gấp 1,6 tỷ lần Mặt Trời.

Các nhà khoa học chưa hiểu rõ tại sao một vật thể khối lượng lớn như vậy hình thành chỉ trong thời gian ngắn. "Hố đen do những ngôi sao lớn đầu tiên của vũ trụ tạo ra không thể phát triển đến mức này chỉ trong vài trăm triệu năm", Feige Wang, chuyên gia tại Đại học Arizona, tác giả chính của nghiên cứu, nói.

Theo một giả thuyết về hố đen, chúng hình thành khi một ngôi sao phát nổ, tạo ra vụ nổ siêu tân tinh rồi sụp đổ. Qua thời gian, các hố đen này sáp nhập và trở thành hố đen siêu khối lượng. Tuy nhiên, quá trình này cũng khó có thể xảy ra nhanh như vậy.

Một số nghiên cứu trước đây cho rằng những ngôi sao khối lượng lớn từ thời vũ trụ sơ khai được tạo nên chủ yếu bằng hydro, thiếu các nguyên tố khác thường thấy ở những ngôi sao chào đời sau. Điều này giúp những ngôi sao cổ xưa hình thành nhanh hơn, từ đó cung cấp nhiên liệu cho hố đen. Theo một mô hình khác, các cụm sao đặc cũng có thể sụp đổ và tạo thành hố đen. Tuy nhiên, hố đen trong chuẩn tinh J0313-1806 quá lớn và không thể giải thích bằng các giả thuyết trên.

"Hạt giống của hố đen J0313-1806 chắc hẳn đã hình thành theo một cơ chế khác. Trong trường hợp này là một cơ chế mà theo đó, lượng lớn khí hydro lạnh nguyên thủy đã trực tiếp sụp đổ tạo thành hố đen", Xiaohui Fan, đồng tác giả nghiên cứu, phó khoa Thiên văn thuộc Đại học Arizona, cho biết.