Kinh ngạc: Ai thực sự thắp sáng vũ trụ đầu tiên?

[Nhung Phan]

Bạn có bao giờ tự hỏi, giữa một vũ trụ tối đen thời sơ khai, tia sáng đầu tiên lóe lên từ đâu không?

Khi ánh sáng chưa tồn tại​

Sau Vụ nổ Big Bang, vũ trụ không hề lung linh như những hình ảnh thiên văn bạn từng thấy. Mọi thứ chìm trong một lớp plasma đặc và nóng, nơi photon bị chặn lại bởi vô số electron tự do. Không có ánh sáng nào thoát ra ngoài, không có gì để nhìn thấy, chỉ là bóng tối tuyệt đối.

Mãi đến khoảng 300.000 năm sau, khi nhiệt độ giảm xuống đủ thấp, proton và electron mới kết hợp lại thành các nguyên tử hydro trung hòa. Lúc đó, ánh sáng mới có đường để đi, nhưng lại gần như không có nguồn phát. Những ngôi sao đầu tiên xuất hiện từ chính đám khí hydro và một ít heli này. Chính ánh sáng cực mạnh từ chúng đã ion hóa lại môi trường xung quanh, tách electron khỏi hydro, biến không gian thành plasma trong suốt và tạo ra thời kỳ gọi là tái ion hóa.

Vụ nổ Big Bang mở ra hành trình tiến hóa của vũ trụ (Ảnh: Space).​

Khoảng một tỷ năm sau, bóng tối kết thúc. Toàn bộ vũ trụ đã đủ trong để ánh sáng lan tỏa tự do. Đây là thời điểm mà các nhà khoa học gọi là “bình minh vũ trụ”.

Bất ngờ từ những kẻ tí hon​

Trong nhiều năm, giới nghiên cứu từng nghiêng về giả thuyết rằng các thiên hà khổng lồ hoặc hố đen siêu nặng là nguồn năng lượng tái ion hóa vũ trụ. Nhưng quan sát trực tiếp giai đoạn này cực kỳ khó vì khoảng cách xa, ánh sáng mờ nhạt và bị che phủ bởi mây khí.

Chính kính viễn vọng James Webb (JWST), cùng với Hubble, đã thay đổi mọi suy đoán. Khi phân tích cụm thiên hà Abell 2744 – nơi mật độ vật chất đủ lớn để làm bẻ cong không gian và phóng đại ánh sáng từ quá khứ xa xôi – các nhà khoa học đã nhìn thấy điều không ngờ tới: thủ phạm thực sự là những thiên hà lùn siêu mờ.

Ước tính có khoảng 50.000 nguồn phát ánh sáng cận hồng ngoại được thể hiện trong trường quan sát của cụm Abell 2744 (Ảnh: NASA).​

Nhóm của nhà vật lý thiên văn Hakim Atek tại Viện Vật lý Thiên văn Paris ghi nhận gần 50.000 nguồn phát ánh sáng cận hồng ngoại trong vùng quan sát này. Phần lớn trong số đó là các thiên hà nhỏ, khối lượng thấp nhưng bùng nổ hoạt động tạo sao.

Điều gây kinh ngạc không chỉ là số lượng. Các thiên hà lùn xuất hiện nhiều hơn thiên hà lớn tới 100 lần. Tổng lượng bức xạ ion hóa mà chúng phát ra cao gấp 4 lần so với những gì từng được gán cho các thiên hà lớn. Nhà khoa học Iryna Chemerynska gọi chúng là “những nhân tố đặc biệt của vũ trụ sơ khai”. Hakim Atek thậm chí mô tả chúng như các “nhà máy năng lượng vũ trụ”, đủ sức thay đổi trạng thái toàn bộ vũ trụ.

Những vật thể nhỏ bé nhất mới chính là thứ đã thắp lên ánh sáng đầu tiên.

Nếu những thiên hà lùn có thể thay đổi cả vũ trụ, liệu có điều gì trong thế giới hôm nay đang bị đánh giá thấp theo cách tương tự?

Nguồn bài viết: Dân Trí (https://dantri.com.vn/khoa-hoc/anh-...tru-chim-trong-bong-toi-20251006074930452.htm)