Kính James Webb tiết lộ gì về vũ trụ sơ khai?

Từ độ sâu 13 tỷ năm ánh sáng, kính James Webb đang vén bức màn quá khứ – cho ta thấy những thiên hà đầu tiên, và cả câu hỏi: ta đến từ đâu?

James Webb – đôi mắt xuyên thời gian của nhân loại

Giữa khoảng không đen thẳm của vũ trụ, một chiếc gương vàng khổng lồ lặng lẽ mở mắt nhìn về phía sâu thẳm – đó là Kính viễn vọng Không gian James Webb, cỗ máy kỳ diệu giúp con người lần đầu tiên “du hành bằng ánh sáng”.

Được phóng lên năm 2021, Webb trôi ở điểm Lagrange L2, cách Trái Đất hơn 1,5 triệu km – xa đến mức nơi ấy không còn ngày đêm, chỉ có sự tĩnh lặng tuyệt đối. Gương chính của Webb gồm 18 mảnh lục giác mạ vàng, rộng 6,5 mét, được thiết kế để hứng lấy những tia hồng ngoại yếu ớt — những tín hiệu cổ xưa nhất của vũ trụ.

Nếu Hubble từng giúp nhân loại nhìn thấy “vũ trụ hôm qua”, thì James Webb lại đang nhìn thấy “vũ trụ lúc vừa chào đời”. Mỗi bức ảnh Webb gửi về không chỉ là dữ liệu, mà là một lát cắt của thời gian, nơi quá khứ và hiện tại giao thoa.

Ánh sáng mà Webb thu được hôm nay – đã khởi hành từ hơn 13 tỷ năm trước, khi Trái Đất còn chưa tồn tại. Nó là tiếng vọng đầu tiên của vũ trụ, và cũng là tiếng thì thầm xa xăm về chính nguồn gốc của chúng ta.

Khi vũ trụ sơ khai không còn là bóng tối

Từ độ sâu 13 tỷ năm ánh sáng, kính James Webb bắt gặp những tia sáng yếu ớt nhất – dấu vết của những thiên hà đầu tiên trong lịch sử. Giữa khoảng không lạnh lẽo, nơi vật chất và năng lượng còn chưa phân định rạch ròi, những cụm sao đầu tiên đã bừng lên như hạt lửa trong đêm vũ trụ.

Webb đã ghi nhận những thiên hà có tên GLASS-z13 và CEERS-93316, hình thành chỉ 300–400 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn (Big Bang). Điều khiến giới khoa học sững sờ là: chúng quá lớn, quá sáng, quá trật tự so với mọi mô hình từng được dự đoán. Thay vì một vũ trụ sơ khai hỗn loạn, Webb cho thấy những cấu trúc xoắn, quầng sáng đỏ thẫm và các chuyển động có tổ chức – bằng chứng rằng trật tự đã sớm nảy sinh giữa hỗn mang.

Hình ảnh ấy được ví như “bình minh của vũ trụ”: khoảnh khắc bóng tối tan dần, để ánh sáng đầu tiên vẽ nên bản giao hưởng của tồn tại.

Phải chăng trong những giây đầu tiên ấy, mầm mống của sự sống và quy luật đã được gieo xuống? Và giữa khoảng không tưởng chừng vô định, vũ trụ đã sớm biết cách tự sắp xếp mình để tồn tại – như một sinh thể đang học cách thở lần đầu tiên.

Kính James Webb
“Bình minh vũ trụ” – những thiên hà đầu tiên Webb nhìn thấy, sớm hơn mọi lý thuyết từng dám dự đoán (Ảnh: Khai mở)

Những nghịch lý chấn động mà James Webb đem lại

Những hình ảnh Webb gửi về không chỉ đẹp – chúng còn nguy hiểm, vì chúng khiến toàn bộ bức tranh vũ trụ học hiện đại rung chuyển. Các thiên hà cổ mà Webb phát hiện quá lớn, quá sáng, quá hoàn thiện để có thể tồn tại ở thời điểm chỉ vài trăm triệu năm sau Big Bang. Theo mọi lý thuyết hiện nay, vũ trụ lúc ấy vẫn còn là một biển khí hydro chưa kịp nguội, chưa thể tạo ra các ngôi sao khổng lồ hay cấu trúc xoắn tinh vi như vậy.

Giới khoa học buộc phải đối mặt với khả năng rằng Big Bang có thể không phải là “điểm khởi đầu tuyệt đối”, mà chỉ là một giai đoạn trong chu kỳ vô tận của vũ trụ – giãn nở, co lại, rồi bừng nở lần nữa. Có giả thuyết táo bạo cho rằng thời gian không chảy thẳng mà uốn cong, để những “vũ trụ song song” giao nhau trong các lớp không-thời gian Webb đang nhìn thấy.

Cả vật chất tối lẫn năng lượng tối – những khái niệm được xem là nền tảng của vũ trụ học – giờ đây cũng bị đặt lại câu hỏi. Webb đang khiến nhân loại phải nhìn thẳng vào giới hạn của mình:
“Ta thật sự hiểu vũ trụ, hay chỉ đang cố hiểu mô hình do chính ta đặt ra?”
Nếu lý thuyết Big Bang chưa đủ để giải thích ánh sáng ấy, vậy điều gì đã khiến vũ trụ bừng sáng lần đầu tiên?

Từ thiên hà xa xôi đến hành tinh mang dấu hiệu sự sống

Không chỉ nhìn về quá khứ, kính James Webb còn hướng ánh mắt về tương lai của sự sống. Giữa vô vàn điểm sáng ngoài kia, nó bắt đầu nhận ra những hành tinh xa xôi mang dấu hiệu quen thuộc – hơi nước, methane, carbon dioxide – thứ hỗn hợp chỉ có thể tồn tại quanh một ngôi sao ấm áp, nơi sự sống có thể nảy mầm.

Trên các hành tinh như K2-18b hay WASP-39b, Webb đã ghi lại phổ hồng ngoại chứa các phân tử hữu cơ — tín hiệu của carbon, oxy, và nước. Đó là ba chữ đầu tiên trong ngôn ngữ của sự sống, được viết bằng ánh sáng. Mỗi photon mà Webb thu được dường như là một tin nhắn gửi đi trong bóng tối, chờ hàng tỷ năm để đến tay người đọc.

Các nhà khoa học nói về dữ liệu, còn những người khác nói về cảm xúc:

“Giữa khoảng không lạnh lẽo 0 độ tuyệt đối, có thể vẫn có ai đó đang thở.”

Có lẽ khi Webb tìm thấy dấu hiệu sự sống ngoài kia, nó cũng đang soi thấy chính câu hỏi về sự tồn tại của con người – rằng ta có thật sự đơn độc giữa biển sao này, hay chỉ là một phần nhỏ của bản giao hưởng vĩ đại mang tên Vũ trụ.

Webb
Ánh sáng xa xôi phản chiếu trên hành tinh lạ – nơi Webb phát hiện dấu hiệu sự sống, và có lẽ là nơi một đôi mắt khác đang nhìn lại ta (Ảnh: Khai mở)

Ánh sáng khởi nguyên và sự tự soi của nhân loại

Những hình ảnh Webb gửi về không chỉ kể câu chuyện của vũ trụ – mà còn là câu chuyện của chúng ta. Bởi carbon trong cơ thể con người từng được sinh ra từ những ngôi sao đầu tiên mà Webb đang quan sát ở rìa xa của thời gian. Mỗi nguyên tử trong phổi, trong máu, trong trái tim ta đều từng bùng cháy trong lõi của một vì sao đã tàn lụi hàng tỷ năm trước.

Vì thế, mỗi photon Webb ghi lại thực ra cũng là mảnh ký ức của chính chúng ta – những hạt bụi sao đã kết tinh thành sự sống biết nhìn lại bầu trời. Khi Webb nhìn vào quá khứ, ta đang thấy chính nguồn gốc của mình phản chiếu trong đó.

Webb không chỉ soi vũ trụ, nó đang soi vào ý thức khát khao hiểu biết – khát vọng khiến con người dám đặt câu hỏi, dám ngẩng đầu giữa vô tận mà tìm kiếm ý nghĩa tồn tại.

“Khi Webb nhìn thấy bình minh vũ trụ, nhân loại lần đầu nhìn thấy chính mình trong tấm gương của thời gian.”

Ánh sáng 13 tỷ năm ấy không chỉ đến từ vũ trụ xa xôi – mà đang chiếu ngược vào tâm trí con người hôm nay, nhắc ta rằng: dù nhỏ bé giữa hằng hà tinh tú, ta vẫn mang trong mình ánh sáng của những ngôi sao đầu tiên.