Hình ảnh thể hiện một trong những đám thiên hà mới, PLCK G214.6+37.0, do vệ tinh Planck phát hiện ra, và được xác nhận bởi kính thiên văn tia X XMM-Newton. Đây là siêu đám đầu tiên được phát hiện qua hiệu ứng Sunyaev-Zel'dovich của nó. (Ảnh: ESA/Chương trình hợp tác Planck và ESA)
Các nhà khoa học đang nghiên cứu với tàu khảo sát vi sóng Planck vừa trình bày những kết quả khoa học đầu tiên của sứ mệnh trên tại cuộc họp lần thứ 217 của Hội Thiên văn học Hoa Kì tổ chức ở Seattle. Các kết quả trên bao gồm sự khám phá ra hàng nghìn nhân lạnh mới trong Dải Ngân hà và một phương pháp mới phát hiện ra các đám thiên hà cực nóng.
Tàu vũ trụ Planck của Cơ quan Vũ trụ châu Âu phóng lên quỹ đạo vào tháng 4 năm 2009, và được thiết kế chủ yếu để lập bản đồ phông nền vi sóng vũ trụ (CMB) – một tàn dư của Big Bang thấm đẫm toàn vũ trụ. Tuy nhiên, hai thiết bị của sứ mệnh trên còn tỏ ra rất hữu ích ở việc nghiên cứu những cấu trúc nhỏ hơn như các ngôi sao và thiên hà. Phần nhiều trong số những dữ liệu mới này sẽ được các nhà thiên văn vật lí sử dụng để đưa ra các nghiên cứu sử dụng một số kính thiên văn mặt đất và kính thiên văn vũ trụ khác.
Trình bày các kết quả tại Seattle, nhà khoa học Planck, Charles Lawrence thuộc Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực, đã mô tả những cấu trúc này “những con rệp trên kính chắn gió” trong dữ liệu Planck. Cho đến nay, các nhà khoa học Planck đã viết 18 bài báo khoa học mô tả những con rệp này, cũng như danh mục đầu tiên của các đối tượng mà tàu vũ trụ trên trông thấy – trong đó có một số lượng lớn những cấu trúc trước đây chưa từng trông thấy.
‘Bập bênh trên ranh giới của sự hình thành sao’
Trong số này có 10.000 đám mây khí lạnh, đậm đặc, trong Dải Ngân hà, gọi là các nhân lạnh. Chúng được cho là một số vật thể lạnh lẽo nhất trong vũ trụ và hình thành khi những đám mây chất khí khuếch tán nguội đi và co lại. Theo nhà khoa học Planck George Helou thuộc Caltech, thì các nhân lạnh đang “bập bênh trên ranh giới của sự hình thành sao”. Vì thế, việc nghiên cứu các nhân lạnh có thể cung cấp thông tin quan trọng về sự hình thành sao. “Ngay trước lúc ngôi sao ra đời, điều kiện luôn là lạnh lẽo nhất”, Helou nói.
Một kết quả sơ bộ cho biết các nhân lạnh có bề ngang có thể lên tới 30 năm ánh sáng và khối lượng gấp 1000 lần mặt trời. Theo Helou, kết quả này thật bất ngờ, vì người ta không nghĩ rằng các nhân lớn có thể tồn tại do chuyển động quay của Dải Ngân hà. Planck còn tìm thấy các nhân lạnh với nhiệt độ thấp cỡ 7 K, cái Lawrence mô tả là “thật phấn chấn”, vì những nhiệt độ như thế đã được lí thuyết dự đoán trước.
Nóng hơn cả Mặt trời
Vệ tinh Planck còn tỏ ra rất hữu ích trong việc nghiên cứu các đám thiên hà lớn, chúng có thể chứa hàng trăm thiên hà và là những cấu trúc lớn nhất trong vũ trụ được giữ lại với nhau bằng lực hấp dẫn. Những thiên hà này chủ yếu chứa vật chất tối không nhìn thấy, ngoài ra còn chứa những lượng lớn chất khí cực nóng ở nhiệt độ 107 Kelvin – nhiệt độ nóng hơn Mặt trời của chúng ta nhiều.
Thật vậy, chất khí đó nóng đến mức nó chủ yếu phát ra tia X và không thể nhìn thấy qua kính thiên văn quang học. Tuy nhiên, vệ tinh Planck có thể trông thấy nó vì bức xạ vi sóng truyền xuyên qua một đám thiên hà bị nhận một “cú hích” năng lượng bổ sung. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng Sunyaev-Zel'dovich (SZ) và có thể được vệ tinh Planck phát hiện ra.
Theo nhà khoa học Planck, Elena Pierpaoli thuộc Caltech, tàu vũ trụ trên đã phát hiện ra 12 đám thiên hà mới. Nhiều trong số này có các tín hiệu tia X mờ và vì thế không được phát hiện qua kính thiên văn tia X. Một lợi ích nữa của Planck, theo Pierpaoli, là hiệu ứng SZ không bị ảnh hưởng bởi khoảng cách xa và vì thế tàu vũ trụ trên có thể nhìn ngược về quá khứ.
Còn dữ liệu CMB thì sao?
Mặc dù những con rệp chết chóc này rất hữu ích đối với các nhà thiên văn vật lí, nhưng phần thưởng chủ yếu từ Planck sẽ là một cái nhìn sâu sắc hơn nhiều vào vũ trụ sơ khai mang lại bởi các phép đo CMB vượt trội của nó. Thật không may, các nhà vũ trụ học sẽ phải chờ thêm hai năm nữa thì những dữ liệu này mới được công bố - bất chấp thực tế là sứ mệnh Planck cho đến nay đã lập xong bản đồ tốt nhất của CMB. Theo Lawrence, nguyên do là vì cần có thể các phép đo cường độ và sự phân cực CMB trước khi các nhà vũ trụ học có thể phân biệt giữa những hiện tượng khác nhau trong vũ trụ sơ khai.
Theo Hamish Johnston – physicsworld.com
