Theo tờ The Guardian, ước tính các thiên hà trên có niên đại khi vũ trụ chỉ bằng 3% tuổi hiện tại và lớn hơn nhiều so với kích thước thông thường của các thiên hà khác sau vụ nổ lớn (Big bang). Nếu thông tin này được chứng minh là đúng, các nhà khoa học sẽ phải đặt câu hỏi về cách các thiên hà đầu tiên được hình thành.

Trợ lý giáo sư Joel Leja về thiên văn học và vật lý thiên văn tại Đại học bang Pennsylvania, đồng tác giả nghiên cứu dự án này cho biết kích thước các thiên hà trên vượt quá những gì họ tưởng tượng.

“Chúng tôi dự kiến sẽ tìm thấy các thiên hà trẻ, nhỏ bé vào thời điểm này, nhưng lại phát hiện ra các thiên hà phát triển như thiên hà của chúng ta đã tồn tại trong những ngày đầu của vũ trụ”, Joel Leja nói.

Sau khi phân tích hình ảnh từ bộ dữ liệu đầu tiên của Kính viễn vọng không gian James Webb, tiến sĩ Erica Nelson của Đại học Colorado Boulder và một đồng tác giả khác đã phát hiện ra những chấm mờ màu đỏ bất thường. Theo như dự đoán, 6 thiên hà này dường như có tuổi đời khoảng 13,5 tỷ năm và hình thành khoảng 500-700 triệu năm sau vụ nổ lớn.

Đây không phải là những thiên hà lâu đời nhất mà James Webb đã quan sát được kể từ lần đầu tiên được phóng lên vũ trụ vào tháng 12 năm 2021. Năm ngoái, các nhà khoa học đã phát hiện 4 thiên hà có niên đại khoảng 350 triệu năm sau vụ nổ lớn, nhưng những thiên hà này nhỏ hơn nhiều. Các tính toán cho thấy những thiên hà mới hình thành chứa hàng chục đến hàng trăm tỷ ngôi sao có khối lượng ngang ngửa mặt trời.

“Thật ngạc nhiên. Những thiên hà này lẽ ra không có đủ thời gian để hình thành”, tiến sĩ Nelson nói.

Việc giải thích sự tồn tại của 6 thiên hà cổ đại tại thời điểm gần với sự khởi đầu của thời gian đòi hỏi các nhà khoa học phải xem xét lại một số quy tắc cơ bản của vũ trụ học hoặc sự hiểu biết về cách thức các thiên hà đầu tiên được hình thành.

Leja cho biết: “Thứ mà chúng tôi đã tìm thấy quả là một sự bất ngờ. Phát hiện này thực sự đặt ra nhiều câu hỏi cho giới khoa học”.

Các mô hình hiện tại cho thấy rằng sau một thời gian giãn nở nhanh chóng, vũ trụ đã trải qua vài trăm triệu năm để hình thành những ngôi sao đầu tiên và các thiên hà bắt đầu ra đời, khoảng thời gian này được gọi là thời kỳ đen tối.

Tiến sĩ Emma Chapman, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Nottingham cho biết: “Việc phát hiện ra những thiên hà cổ đại như vậy ngay sau vụ nổ lớn cho thấy rằng rốt cuộc thời kỳ đen tối có thể không quá tối tăm và các ngôi sao có thể đã hình thành sớm hơn chúng ta nghĩ rất nhiều”.

Leja cho biết nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch thu thập các hình ảnh quang phổ có thể cung cấp thông tin khoảng cách và ước tính khối lượng chính xác hơn trong thời gian tới.

Xuân Hiếu