Các nhà khoa học đã khám phá ra nguồn gốc của oxy trong vũ trụ

Xác nhận sự hiện diện của oxy tại một thiên hà cách chúng ta 13,1 tỷ năm ánh sáng, nơi xa nhất có oxy từng được phát hiện, các nhà khoa học khẳng định đây chính là nơi đầu tiên trong vũ trụ hình thành loại khí này. Mặc dù oxy được tìm thấy không phải là loại mà chúng ta hít thở mỗi ngày nhưng phát hiện này không chỉ cung cấp bằng chứng về nguồn gốc của oxy mà còn giúp các nhà khoa học hiểu hơn về hoạt động của vũ trụ từ thuở mới hình thành.

Phát hiện trên được đưa ra bởi các nhà nghiên cứu tại Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản cùng với một số trường đại học khác dựa trên dữ liệu thu thập được bởi đài quan sát Atacama Large Millimeter (MLMA). Cách đây 2 năm, nhóm nghiên cứu đã khám phá ra SXDF-NB1006-2 và từ đó, họ bắt đầu xác định những nguyên tố có mặt trong đó cũng như thời điểm mà chúng xuất hiện. Theo dự kiến ban đầu thì thiên hà này phải có chứa hydro.

Hình ảnh oxy cùng với hydro mà các nhà khoa học quan sát được

Tuy nhiên các nhà khoa học vẫn đặt câu hỏi rằng có thể có sự xuất hiện của oxy hay không bởi câu hỏi về nguồn gốc của loại khí này trong vũ trụ luôn khiến họ trăn trở từ lâu. Nếu oxy xuất hiện, mô hình của thiên hà này cho thấy rằng nó vẫn đang trải qua quá trình tái ion hóa vũ trụ, nơi mà các bức xạ không gian sẽ ion hóa những đám mây khí. Một khi các đám khí này được ion hóa, những đám lóe sáng khổng lồ sẽ được tạo ra.

Chính nhờ những tia sáng cực mạnh này mà các nhà nghiên cứu tin rằng có thể dùng ALMA để quan sát được chúng dù ở khoảng cách lên tới 13,1 tỷ năm ánh sáng. Và cuối cùng "linh cảm" của các nhà khoa học đã đúng: một góc của kính ALMA có một lóe sáng, cho thấy thật sự có sự hiện diện của oxy. Tuy nhiên, đây có vẻ không thân thiện như khí oxy mà hiện nay chúng ta đang hít thở bởi lượng tìm thấy chỉ chưa tới 1/10 so với lượng oxy trong Mặt Trời.

Dù vậy, phát hiện lần này đã giúp các nhà khoa học xác định được tuổi của oxy trong vũ trụ. Đồng tác giả của nghiên cứu, Naoki Yoshida tại Đại học Tokyo cho biết rằng "Số lượng ít ỏi của oxy là có thể dự đoán trước bởi vũ trụ vẫn còn trẻ và lịch sử hình thành sao là khá ít tại thời điểm đó. Trên thực tế, mô hình giả định của chúng tôi dự đoán rằng lượng oxy kém hơn Mặt Trời 10 lần."

Trên Trái Đất, sự hiện diện của oxy gắn liền với sự sống, đặc biệt là đối với con người chúng ta. Do đó, việc phát hiện ra oxy tại một nơi khác trong vũ trụ còn dấy lên câu hỏi về sự tồn tại của những nơi ở được giống Trái Đất hoặc thậm chí là những sinh vật sống. Mặt khác, người dẫn đầu nghiên cứu Akio Inoue còn cho biết rằng loại oxy trên đó không giống với thứ chúng ta đang dùng bởi "chúng là những phân tử oxy được ion hóa gấp đôi. Do đó, chúng ta không thể hít lượng oxy tại thiên hà cách đây 13,1 tỷ năm ánh sáng nếu đặt chân lên đó."

Quá trình hình thành và tái ion hóa của oxy trong vũ trụ

Mặc dù loại oxy nói trên không hỗ trợ sự sống như chúng ta từng biết nhưng Inoue cho rằng khám phá lần này có thể giúp trả lời câu hỏi về nơi và thời điểm đầu tiên oxy được hình thành trong vũ trụ. Ông nhận định: "Các phân tử oxy mà chúng tôi tìm thấy là dạng oxy đầu tiên được sinh ra trong vũ trụ bởi oxy không tồn tại lúc Big Bang. Trên thực tế, tất cả các nguyên tố nặng hơn Liti đều được sản sinh ra bên trong các ngôi sao và giải phóng vào vũ trụ khi chúng chết. Và oxy và những nguyên tố khác đã tạo nên những hạt bụi với khả năng hình thành nên các hành tinh và khả năng có sự sống trên đó. Vì vậy, nghiên cứu của chúng tôi đã khẳng định nguồn gốc của oxy, một trong những yếu tố quan trọng nhất đối với con người."

Giờ đây các nhà khoa học đã xác nhận được sự tồn tại của oxy ở thiên hà xa xôi đó, sắp tới họ sẽ nghiên cứu xem làm thế nào oxy có thể di chuyển ra khỏi đó. Với các thông tin thu được, họ hy vọng rằng sẽ gỡ rối những thắc mắc hiện tại và thậm chí là có nhiều phát hiện khác về sự sống trong vũ trụ.