Một thiên hà cô đơn bí ẩn cách chúng ta 9,2 tỷ năm ánh sáng đã được phát hiện

Đài quan sát tia X Chandra đã giúp các nhà thiên văn học phát hiện ra một thiên hà cô đơn đáng kinh ngạc cách Trái đất khoảng 9,2 tỷ năm ánh sáng. Môi trường xung quanh nó có nhiều dấu hiệu của một cụm thiên hà, điều đó có nghĩa là thiên hà này có khả năng đã thu hút và hấp thụ các thiên hà đồng hành trước đây của nó. Dữ liệu từ Đài quan sát tia X Chandra của NASA và Đài quan sát quốc tế Gemini đã được sử dụng cho khám phá này. Kết quả này có thể đẩy các giới hạn về tốc độ phát triển của các thiên hà trong vũ trụ sơ khai.

Theo một cách nào đó, 3C 297 có đặc điểm của một cụm thiên hà – một cấu trúc khổng lồ chứa hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn thiên hà riêng lẻ. Dữ liệu tia X của Chandra cho thấy một lượng lớn khí đốt nóng đến hàng triệu độ, một dấu hiệu đặc trưng của các cụm thiên hà. Các nhà thiên văn học cũng đã phát hiện ra một dòng tia từ quasar, có thể nhìn thấy ở Kính viễn vọng Rất lớn Carl H. Jansky, đã bị biến dạng do tương tác với môi trường của nó. Cuối cùng, dữ liệu của Chandra gợi ý rằng một tia quasar khác đâm vào chất khí xung quanh nó, tạo ra một "điểm nóng" của tia X. Đây là những đặc điểm điển hình của các cụm thiên hà. Tuy nhiên, dữ liệu từ Đài thiên văn Gemini cho thấy chỉ có một thiên hà trong 3C 297. Mười chín thiên hà xuất hiện gần với 3C 297 trong hình ảnh Gemini thực sự ở xa hơn nhiều.

Trong hình ảnh tổng hợp mới này (bên dưới), dữ liệu Chandra có màu tím, dữ liệu VLA có màu đỏ và dữ liệu Gemini có màu xanh lục. Nó cũng bao gồm dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Hubble ở vùng nhìn thấy và hồng ngoại (màu xanh lam và màu cam tương ứng). Thiên hà đơn độc (3C 297) và vị trí của khối đen siêu lớn của nó được đánh dấu trong phiên bản có chú thích của hình ảnh, cùng với các tia của lỗ đen, điểm nóng tia X và khí nóng. Trường nhìn của hình ảnh này quá nhỏ để hiển thị bất kỳ thiên hà nào trong số 19 thiên hà không ở cùng khoảng cách với 3C 297.

Một phiên bản của những gì đã xảy ra với các thiên hà bị mất tích là lực hấp dẫn của thiên hà lớn nhất, kết hợp với sự tương tác giữa chúng, khiến các thiên hà đồng hành sụp đổ và bị thiên hà alpha hấp thụ. Nhóm nghiên cứu tin rằng 3C 297 rất có thể là một "nhóm hóa thạch" chứ không phải là một cụm thiên hà, một giai đoạn tiến hóa của thiên hà khi một thiên hà bị thu hút và hợp nhất với các thiên hà khác. Nếu vậy thì 3C 297 là nhóm hóa thạch xa nhất từng được tìm thấy.

Các tác giả không thể loại trừ sự hiện diện của các thiên hà lùn vào khoảng 3C 297, nhưng sự hiện diện của chúng vẫn không giải thích được sự vắng mặt của các thiên hà lớn hơn như Dải Ngân hà. Các ví dụ gần gũi là M87 trong cụm sao Xử Nữ, nơi có nhiều thiên hà đồng hành trong hàng tỷ năm. Tuy nhiên, 3C 297 sẽ trải qua hàng tỷ năm hầu như đơn độc.

Đọc thêm:

• Một kính viễn vọng của NASA đã tiết lộ một cụm thiên hà trẻ ở rìa vũ trụ
• NASA Webb ghi lại cảnh sáp nhập thiên hà ngoạn mục Arp 220