Theo tờ Live Science, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra nguồn phát xạ vô tuyến xa nhất và cổ xưa nhất trong vũ trụ từng được biết đến. Nguồn này là một trong những máy gia tốc hạt mạnh nhất của vũ trụ - một chuẩn tinh cách trái đất 13 tỉ năm ánh sáng - phun ra các tia hạt với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng.
Chuẩn tinh (quasar) là thiên thể cực xa và cực sáng, với dịch chuyển đỏ rất lớn đặc trưng. Trong phần ánh sáng biểu kiến, quasar trông giống một ngôi sao bình thường, tức nguồn phát sáng điểm. Thực tế, đó là ánh sáng phát ra từ các quầng (halo) vật chất đặc, nằm quanh vùng nhân của các thiên hà hoạt động (thiên hà trẻ), thường là các hố đen siêu lớn.
Hố đen siêu lớn nhanh chóng nuốt chửng tất cả những vật chất không thể thoát khỏi lực hấp dẫn của nó. Trong khi hố đen nuốt chửng vật chất này, nó cũng phát ra một lượng bức xạ khổng lồ, có thể phát sáng hơn một nghìn tỉ lần so với các ngôi sao sáng nhất, khiến chuẩn tinh trở thành những vật thể sáng nhất trong vũ trụ có thể quan sát được.
Chiara Mazzucchelli, người dẫn đầu cuộc khám phá cùng với Eduardo Bañados, nói với Live Science: “Do những vật thể này rất sáng, chúng có thể được quan sát ở rất xa. Khi các thiên hà như Dải Ngân hà quá mờ để có thể phát hiện và nghiên cứu ở những khoảng cách này, chúng ta có thể sử dụng các chuẩn tinh rất sáng để nghiên cứu khi vũ trụ còn rất trẻ. Chúng tôi đang nói về thời điểm các ngôi sao và thiên hà đầu tiên hình thành".
Đặc biệt, chuẩn tinh này - được đặt tên là P172 + 18 - là một tàn dư từ khoảng 780 triệu năm sau vụ nổ Big Bang và tiết lộ manh mối về một trong những thời đại sớm nhất của vũ trụ - kỷ nguyên tái ion hóa.
Vào đầu thời kỳ này, vũ trụ bị che phủ trong bóng đen bởi một đám mây khí hydro gần như đồng nhất. Các nhà khoa học gọi thời gian này là thời kỳ tăm tối của vũ trụ, bởi vì hầu hết ánh sáng phát ra đều bị khí mang điện trung tính hấp thụ nhanh chóng. Cuối cùng, lực hấp dẫn đã làm sụp đổ khí nguyên thủy thành các ngôi sao và chuẩn tinh đầu tiên, chúng bắt đầu nóng lên và ion hóa các khí xung quanh, cho phép ánh sáng đi qua.
Mazzucchelli - nhà thiên văn học tại Đài quan sát Nam Âu ở Chile, và Bañados - nhà thiên văn học tại Viện Thiên văn học Max Planck ở Đức, lần đầu tiên phát hiện chuẩn tinh này trong khi sử dụng kính thiên văn Magellan tại Đài quan sát Las Campanas ở Chile.
Họ quan sát thấy dấu hiệu các hạt siêu nhỏ phát ra một lượng sóng vô tuyến cực lớn. Các nhà khoa học gọi những chuẩn tinh này là "tiếng ồn vô tuyến" và tin rằng các hạt gia tốc của chúng - vốn chỉ được nhìn thấy trong khoảng 10% chuẩn tinh - đóng một vai trò quan trọng trong sự tiến hóa của các thiên hà sơ khai.
Các quan sát sâu hơn từ các kính thiên văn, bao gồm Đài quan sát Keck ở Hawaii và kính viễn vọng siêu lớn ở Chile, cho thấy P172 + 18 nặng hơn gần 300 triệu lần so với mặt trời và là một trong những chuẩn tinh phát triển nhanh nhất từng được phát hiện.
Vấn đề là, các nhà khoa học chưa rõ làm thế nào mà một hố đen lại trở nên khổng lồ như vậy ngay từ đầu trong vũ trụ. Các máy bay phản lực vô tuyến (radio jet) có thể là câu trả lời. Phản lực vô tuyến là vật chất phun ra từ trung tâm của một số thiên hà với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng và phát ra sóng vô tuyến mạnh.
