Hình ảnh: arXiv (2023) / Phys.org
Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã phát hiện ra rằng trong thiên hà sớm nhất, được hình thành chỉ 350 triệu năm sau Vụ nổ lớn, một nguyên tố hóa học quan trọng đối với sự sống đã hiện diện với số lượng lớn. Phát hiện bất ngờ được báo cáo trong bài báo, được phát hành tới các máy chủ của bản in trước arXiv.
Các quan sát được thực hiện bằng Máy quang phổ cận hồng ngoại (NIRSpec) trên Kính viễn vọng không gian James Webb. Thiên hà cổ đại nhỏ gọn và có khối lượng thấp, nhỏ hơn khối lượng của Dải Ngân hà khoảng 100 nghìn lần, đại diện cho một phôi thai mà trong tương lai có thể trở nên giống như Dải Ngân hà.
Vũ trụ sơ khai bao gồm gần như hoàn toàn là hydro, một lượng nhỏ heli và một lượng nhỏ lithium. Tất cả các nguyên tố khác nặng hơn hydro mà các nhà thiên văn học phân loại là kim loại đều được hình thành thông qua phản ứng tổng hợp bên trong các ngôi sao. Nghiên cứu trước đây cho thấy carbon bắt đầu hình thành với số lượng lớn tương đối muộn – khoảng một tỷ năm sau Vụ nổ lớn.
Phân tích cho thấy sự hiện diện của carbon, cũng như bằng chứng về oxy và neon, mặc dù cần có những quan sát sâu hơn để xác nhận sự tồn tại của hai nguyên tố sau. Trước đây người ta cho rằng các ngôi sao ban đầu sẽ tạo ra nhiều oxy hơn carbon.
Các nhà khoa học suy đoán rằng khi những ngôi sao đầu tiên phát nổ dưới dạng siêu tân tinh, chúng có thể đã phát ra ít năng lượng hơn dự đoán ban đầu. Trong trường hợp này, carbon, nằm ở lớp vỏ ngoài của ngôi sao và ít bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn hơn oxy, bị đẩy vào môi trường liên sao và lan rộng khắp thiên hà, trong khi một lượng lớn oxy rơi trở lại lỗ đen.
Theo các tác giả, phát hiện này có nghĩa là sự sống có thể đã xuất hiện sớm hơn nhiều, vì lượng carbon cần thiết cho sự tồn tại của nó đã tồn tại trong Vũ trụ sơ khai.
