Khoa học

Webb phát hiện một thiên hà nặng gấp nhiều lần Dải Ngân Hà nhưng gần như không quay

Peter Finch

Webb đã bắt gặp một thiên hà có số sao gấp nhiều lần Dải Ngân Hà mà lại không quay. Hầu như mọi chuyển động bên trong nó là ngẫu nhiên: các ngôi sao đi khắp hướng thay vì quay quanh một trục chung. Những thiên hà quay chậm kiểu này quen thuộc trong vũ trụ hiện nay, nơi chúng xuất hiện dưới dạng những thiên hà elip khổng lồ đã trưởng thành, được dựng nên qua một chuỗi dài các vụ sáp nhập. Việc tìm thấy một thiên hà như vậy đã định hình khi vũ trụ vẫn còn trong giai đoạn sơ khai phá vỡ giả định rằng loại thiên hà này cần hàng tỷ năm để hình thành.

Nhóm dùng James Webb Space Telescope để vẽ bản đồ các chuyển động bên trong XMM-VID1-2075 và hai thiên hà khác cùng độ tuổi. Bằng cách theo dõi vật chất di chuyển ở hai phía đối diện của mỗi hệ, các nhà thiên văn so sánh chuyển động quay có trật tự với chuyển động sao ngẫu nhiên. XMM-VID1-2075 gần như không cho thấy bất kỳ chuyển động quay đo lường được nào, trong khi hai thiên hà còn lại hoạt động như những thiên hà xoắn ốc thông thường.

Để có một thước đo: Dải Ngân Hà và phần lớn các thiên hà xoắn ốc bị chi phối bởi chuyển động quay có trật tự, với các ngôi sao đi quanh một đĩa dẹt ở tốc độ hàng trăm kilômét mỗi giây. Thiên hà quay chậm trông hoàn toàn khác. Chúng có hình dạng gần như cầu hoặc giống quả bóng bầu dục, với các ngôi sao chuyển động hỗn loạn. Trong vũ trụ gần, chúng là những thiên hà elip khổng lồ đã mất gần như toàn bộ lịch sử vũ trụ để lắp ráp qua các vụ sáp nhập lặp đi lặp lại. Nhìn thấy một thiên hà đã hoàn thiện khi vũ trụ chưa tròn 2 tỷ năm tuổi có nghĩa là một thiên hà có thể bỏ qua những thành phần chậm chạp đó.

Lối tắt khả dĩ nhất, theo nhóm, là một vụ sáp nhập lớn duy nhất. Hai thiên hà có khối lượng tương đương va vào nhau trực diện sẽ xoá mọi chuyển động quay sẵn có và để lại một hệ được nâng đỡ bằng chuyển động ngẫu nhiên — một thiên hà elip hoàn chỉnh được dựng trong những phút mang thước đo vũ trụ, thay vì cả một niên đại. Trường hợp này gợi ý rằng vật lý của vũ trụ trẻ có thể nén việc lắp ráp thiên hà dữ dội hơn nhiều so với các mô hình hiện hành cho phép.

Kết quả dựa trên ba thiên hà, mà chỉ một là trường hợp chính. Việc suy ra động học của một thiên hà nguyên vẹn ở khoảng cách như vậy đòi hỏi các giả định về bụi, góc nhìn và cách phổ Webb chuyển thành chuyển động sao thực. Các nhà thiên văn đang tìm thêm các thiên hà sớm không quay khác để so sánh. Nếu XMM-VID1-2075 hoá ra là một trường hợp đơn lẻ, kịch bản sáp nhập đơn vẫn chỉ là một kênh phụ chứ không phải lộ trình thường gặp.

Giai đoạn tiếp theo, được lên kế hoạch cho các chu kỳ quan sát Webb sắp tới, sẽ mở rộng mẫu và cho phép nhóm đối chiếu kết quả với các mô phỏng hình thành thiên hà. Bài nghiên cứu đăng trên Nature Astronomy ngày 4 tháng 5 năm 2026.

Thảo luận

Có 0 bình luận.