Khoảng cách xa nhất trong vũ trụ

Các nhà thiên văn học tại Đại học Tokyo, Nhật Bản đã công bố một kết quả nghiên cứu về các thiên hà xa nhất mà con người có thể quan sát được, và họ đã tìm thấy GN-z11. Nằm cách Trái Đất của chúng ta tới 13.4 tỷ năm ánh sáng, hay nói cách khác là 134x10^30 km, đây là thiên hà có có khoảng cách xa chúng ta nhất hiện tại và cũng là thiên hà cổ xưa nhất mà con người quan sát được.

Khoảng cách xa nhất trong vũ trụ

Trước mắt, mục tiêu của các nhà thiên văn này sẽ là quan sát và tìm ra những thiên hà xa xôi, sau đó họ sẽ bắt đầu nghiên cứu, đo đạc và phân tích chúng. Để tính toán khoảng cách từ thiên hà này đến trái đất cũng không hề dễ dàng. Các nhà khoa học dựa vào một hiện tượng gọi là Redshift - dịch chuyển đỏ. Khi một thiên thể càng cách xa trái đất, quang phổ ánh sáng do nó phát ra sẽ tiến về vùng đỏ nhiều hơn, từ đó giúp họ tính toán được khoảng cách.

Hiện tại, Hubble là một công cụ viễn vộng cực mạnh của con người, tuy nhiên nó vẫn không thể thu được các phát xạ cần thiết của thiên hà GN-z11 đủ để phân tích. Do đó các nhà khoa học này đã chuyển sang sử dụng một máy phân tích quang phổ hiện đại hơn có tên là MOSFIRE. MOSFIRE là thiết bị đang được gắn trên kính viễn vọng Keck I ở Hawaii.

Cái danh hiệu "Thiên hà già và xa nhất" liên tục bị thay đổi nhiều năm qua trong bối cảnh con người đang tích cực khám phá vũ trụ hơn cùng với sự giúp đỡ của các thiết bị ngày càng hiện đại. Trước khoảng cách 13.4 tỷ năm ánh sáng, chúng ta có thiên hà EGS8p7 cách xa 13.2 tỷ năm ánh sáng, trước đó nữa thì là thiên hà EGS-zs8-1 cách chúng ta 13.1 tỷ năm ánh sáng.

Khoảng cách xa nhất trong vũ trụ

Những phát hiện này cũng tương tự như anh em đang nhìn về quá khứ vậy. Theo lý thuyết, vũ trụ được tạo thành sau vụ nổ BigBang cách đây 13.8 tỷ năm trước. GN-z11 cách xa chúng ta 13.4 tỷ năm ánh sáng đồng nghĩa với việc nó đã tồn tại chỉ sau vụ nổ Big Bang 400 triệu năm mà thôi.

Theo Space.com

Du hành đến các hành tinh xa xôi đã không còn là mộng tưởng kể từ khi nhân loại tìm thấy sóng hấp dẫn. Tuy nhiên đó là chuyện của tương lai, còn hiện nay con người vẫn chỉ có thể trầm trồ ngắm nhìn các hành tinh đó qua các kính viễn vọng.

Và mới đây với sự trợ giúp của kính thiên văn Hubble, chúng ta đã tìm ra thiên hà GN-z11 - thiên hà xa nhất vũ trụ với khoảng cách lên tới... 32 tỉ năm ánh sáng.

Khoảng cách xa nhất trong vũ trụ

Thiên hà này ra đời cách đây 13,4 tỉ năm, điều này cũng có nghĩa là chúng ta đang nhìn thấy nó vào thời điểm chỉ sau vụ nổ Big Bang 400 triệu năm (theo lý thuyết, 13,8 tỉ năm trước vũ trụ ra đời sau vụ nổ này).

Nhưng hình như có chút gì đó sai sai ở đây: Vũ trụ ra đời cách đây 13,8 tỉ năm, vậy làm sao chúng ta có thể biết được thiên hà cách xa chúng ta tới 32 tỉ năm ánh sáng?

Khoảng cách xa nhất trong vũ trụ

Vũ trụ ra đời sau vụ nổ Big Bang và vẫn liên tục mở rộng.

Nguyên nhân là vì kể từ khi ra đời, vũ trụ liên tục mở rộng. Hiện nay, chúng ta quan sát được GN-z11 tại 13,4 tỉ năm trước, trong khi thiên hà này ở thời hiện tại đã chạy xa chúng ta ở cái khoảng cách tít tắp như trên.

Các nhà khoa học biết được điều này dựa trên hệ số "redshift" (tạm dịch: dịch chuyển đỏ). Redshift là hiện tượng xuất hiện khi một nguồn sáng có xu hướng đi xa hơn người quan sát.

Hệ số redshift càng cao, khoảng cách ngân hà càng xa. Và ở GN-z11, hệ số redshift lên tới 11,1 đã phá bỏ mọi kỷ lục trước đó.

Khoảng cách xa nhất trong vũ trụ

Kính thiên văn Hubble của NASA

Theo Pascal Oesch thuộc ĐH Yale (Mỹ): "Chúng ta đã tiến một bước rất dài về quá khứ, vượt lên trên tất cả những gì có thể mong đợi từ kính thiên văn Hubble. Chúng ta nhìn thấy GN-z11 vào thời điểm vũ trụ mới ở độ tuổi đạt 3% so với tuổi hiện nay".

Các chuyên gia cho biết GN-z11 nhỏ hơn Dải Ngân Hà khoảng 25 lần, và chỉ có khoảng 1% số lượng các ngôi sao có trong thiên hà của chúng ta.

Tuy nhiên, các ngôi sao tại đây hình thành với tốc độ nhanh gấp 20 lần Dải ngân hà, và điều này đã khiến các chuyên gia phải ngạc nhiên đối với một thiên hà có tuổi đời quá lâu như vậy.

Phát hiện này đã đánh dấu một bước ngoặt lớn về khả năng của kính viễn vọng Hubble, khi không ai có thể ngờ rằng Hubble có thể tìm thấy thiên hà ở khoảng cách xa như vậy.Các chuyên gia tin rằng với phát hiện này, chúng ta có thể truy ngược lại quá khứ, tìm hiểu về lịch sử hình thành của vũ trụ.

Nghiên cứu sẽ được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal vào ngày 8/3/2016.

Nguồn: IFL Science

GN-z11 có lẽ không phải là cái tên bóng bẩy, nhưng nó thuộc về một thiên hà có thể nói là độc nhất vô nhị: thiên hà cách xa Trái đất nhất, tính đến thời điểm này.

Đội ngũ các nhà thiên văn học do giáo sư Nobunari Kashikawa của Đại học Tokyo (Nhật Bản) dẫn đầu đã đặt mục tiêu tìm ra thiên hà xa nhất có thể quan sát được, trước khi nghiên cứu về quá trình hình thành và thời điểm khai sinh của nó.

“Từ những cuộc nghiên cứu trước đây, thiên hà GN-z11 dường như cách xa chúng ta nhất, ở khoảng cách 13,4 tỉ năm ánh sáng, hay 134 nonillion km (có nghĩa theo sau số 134 là 30 chữ số 0)”, theo Space.com dẫn lời giáo sư Kashikawa.

Tất nhiên, việc đo đạc và xác nhận được khoảng cách xa xôi như thế không phải là chuyện dễ dàng.

Để xác định được khoảng cách giữa GN-z11 và Trái đất, nhóm của ông Kashikawa đã nghiên cứu cái gọi là “dịch chuyển đỏ” của thiên hà đối tượng, tức tính toán khoảng cách ánh sáng kéo giãn hoặc dịch chuyển về phía rìa đỏ của quang phổ ánh sáng.

Nói tóm lại, một thiên thể càng ở xa Trái đất thì ánh sách của nó càng dịch chuyển đỏ.

Bên cạnh đó, họ quan sát những tín hiệu hóa học phát ra từ thiên hà GN-z11, nhờ vào thiết bị gọi là MOSFIRE của Đài quan sát Keck I tại Hawaii (Mỹ).

Kết quả là nhóm chuyên gia đã tính toán được khoảng cách giữa đối tượng và Trái đất, theo báo cáo đăng trên chuyên san Nature Astronomy.

Tin liên quan

Vũ trụ quan sát được (hay còn gọi là vũ trụ khả kiến) đối với con người ở Trái Đất là một vùng không gian của vũ trụ tập hợp mọi vật chất, sự vật, hiện tượng mà con người với các phương tiện thiên văn có thể quan sát được trong thời điểm hiện tại.

Vũ trụ quan sát được
Vũ trụ khả kiến
Khoảng cách xa nhất trong vũ trụ

Vũ trụ khả kiến với Siêu đám Xử Nữ được đánh dấu

  • UDFj-39546284, thiên hà đang giữ kỷ lục về khoảng cách

  • Vũ trụ khả kiến theo hình ảnh thu nhỏ,với hệ mặt trời là trung tâm

  • Chú thíchSửa đổi

    1. ^ Chỉ số z cho dịch chuyển đỏ được tính theo công thức Chỉ số dịch chuyển đỏ,
      Theo bước sóng Theo tần số

      Với

      : bước sóng quan sát và phát xạ : tần số quan sát và phát xạ

    Tham khảoSửa đổi

    1. ^ Itzhak Bars; John Terning (tháng 11 năm 2009). Extra Dimensions in Space and Time. Springer. tr.27–. ISBN978-0-387-77637-8. Truy cập ngày 1 tháng 5 năm 2011.
    2. ^ lume+universe What is the Universe Made Of?
    3. ^ Multiply percentage of ordinary matter given by Planck below, with total energy density given by WMAP below
    4. ^ What is the Universe Made Of? WMAP- Content of the Universe 13/1/2015
    5. ^ Planck Collaboration (2015). “Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters (See Table 4 on page 31 of pfd)”. Astronomy & Astrophysics: A13. arXiv:1502.01589. Bibcode:2016A&A...594A..13P. doi:10.1051/0004-6361/201525830. Đã bỏ qua tham số không rõ |tích lume= (trợ giúp)
    6. ^ Fixsen, D. J. (tháng 12 năm 2009). “The Temperature of the Cosmic Microwave Background”. The Astrophysical Journal (2): 916–920. arXiv:0911.1955. Bibcode:2009ApJ...707..916F. doi:10.1088/0004-637X/707/2/916. Đã bỏ qua tham số không rõ |thể tích= (trợ giúp)
    7. ^ Space in Images - 2013 - 03 - Planck cosmic recipe
    8. ^ “Hubble finds a new contender for galaxy distance record” (Thông cáo báo chí). Kính viễn vọng không gian Hubble. 26/1/2011. Truy cập ngày 11 tháng 9 năm 2011. Kiểm tra giá trị ngày tháng trong: |access-date= và |date= (trợ giúp)

    Liên kết ngoàiSửa đổi

    • Cổng thông tin Thiên nhiên
    • Cổng thông tin Thiên văn học
    • Cổng thông tin Vật lý

    • Đại thiên hà tại Từ điển bách khoa Việt Nam
    • Calculating the total mass of ordinary matter in the universe, what you always wanted to know
    • "Millennium Simulation" of structure forming – Max Planck Institute of Astrophysics, Garching, Germany
    • Visualisations of large-scale structure: animated spins of groups, clusters, filaments and voids Lưu trữ 2014-09-01 tại Wayback Machine – identified in SDSS data by MSPM (Sydney Institute for Astronomy)
    • há.html NASA Astronomy Picture of the Day: The Sloan Great Wall: Largest Known Structure? (ngày 7 tháng 11 năm 2007)
    • Cosmology FAQ
    • Forming Galaxies Captured In The Young Universe By Hubble, VLT & Spitzer
    • NASA featured Images and Galleries
    • Star Survey reaches 70 sextillion
    • Animation of the cosmic light horizon
    • Inflation and the Cosmic Microwave Background by Charles Lineweaver
    • Logarithmic Maps of the Universe
    • List of publications of the 2dF Galaxy Redshift Survey
    • The Universe Within 14 Billion Light Years – NASA Atlas of the Universe – Note, this map only gives a rough cosmographical estimate of the expected distribution of superclusters within the observable universe; very little actual mapping has been done beyond a distance of one billion light-years.
    • Video: "The Known Universe", from the American Museum of Natural History
    • NASA/IPAC Extragalactic Database
    • Cosmography of the Local Universe at irfu.cea.fr (17:35) (arXiv)
    • Size and age of the Universe – at Astronoo