Kính viễn vọng Không gian James Webb đã tìm thấy dấu vết hóa học của những ngôi sao siêu lớn, có kích thước gấp 10.000 lần Mặt trời, được hình thành 440 triệu năm sau Vụ nổ lớn.
Ra đời chỉ 440 triệu năm sau Vụ nổ lớn, những ngôi sao nặng này có thể là nguồn cung cấp các nguyên tố nặng trong vũ trụ. Các nhà nghiên cứu đằng sau phát hiện này gọi những ngôi sao này là “quái vật vũ trụ”. Những phát hiện đã được công bố trên tạp chí Thiên văn học và Vật lý thiên văn .
Cụm R136 ở khu vực trung tâm của Tinh vân Tarantula. (Ảnh: NASA, ESA, P. Crowther/Đại học Sheffield).
“Nhờ dữ liệu do JWST thu thập, chúng tôi tin rằng mình đã tìm ra những manh mối đầu tiên về sự hiện diện của những ngôi sao dị thường này”, Corinne Charbonnel, nhà thiên văn học tại Đại học Geneva (Thụy Sĩ), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.
Nhóm Charbonnel đã tìm thấy dấu vết hóa học của các ngôi sao khối lượng lớn bên trong các cụm sao hình cầu, các cụm từ hàng chục nghìn đến hàng triệu ngôi sao có khoảng cách gần nhau. Có khoảng 180 cụm sao cầu nằm rải rác khắp Dải Ngân hà. Nhiều ngôi sao trong các cụm sao này là những ngôi sao già nhất trong vũ trụ, thường được các nhà thiên văn gọi là “cửa sổ thời gian” vào giai đoạn đầu của vũ trụ.
Điều bí ẩn là các ngôi sao trong các cụm này có tỷ lệ các nguyên tố oxy, nitơ, natri và nhôm khác nhau , mặc dù hình thành gần như cùng thời điểm và từ cùng một đám mây khí và bụi cách đây 13,4 năm. tỷ năm.
Các nhà thiên văn học tin rằng nguyên nhân là do các ngôi sao siêu lớn, những ngôi sao khổng lồ đầu tiên được sinh ra, trong điều kiện dày đặc của vũ trụ sơ khai. Những ngôi sao này có thể đã đốt cháy các nguyên tố ban đầu ở nhiệt độ cao, tạo ra các nguyên tố nặng hơn, ảnh hưởng đến những ngôi sao nhỏ hơn hình thành sau này.
Các cụm sao cầu chứa hàng trăm nghìn đến hàng triệu ngôi sao, bao gồm một số ngôi sao già nhất trong vũ trụ. (Ảnh: NASA Goddard).
Nhưng những ngôi sao khổng lồ cổ đại này không dễ tìm thấy. Với kích thước gấp 5.000-10.000 lần Mặt trời của chúng ta, chúng cháy ở nhiệt độ 75 triệu độ C. Ngôi sao càng lớn, càng sáng và nóng thì càng chết nhanh. Kết quả là những “quái vật vũ trụ” này đã chết từ lâu trong những vụ nổ cực kỳ dữ dội được gọi là siêu tân tinh.
“Các cụm sao cầu có tuổi đời 10-13 tỷ năm, trong khi tuổi thọ tối đa của các ngôi sao khổng lồ là 2 triệu năm. Do đó, chúng biến mất rất sớm khỏi các cụm sao vẫn có thể quan sát được. Chỉ còn lại các dấu vết gián tiếp”, Mark Gieles, nhà vật lý thiên văn cho biết tại Đại học Barcelona.
Để phát hiện các ngôi sao lớn thông qua dấu vết gián tiếp hoặc dư lượng hóa chất, các nhà nghiên cứu đã sử dụng camera hồng ngoại của JWST để theo dõi thiên hà GN-z11. Nó là một trong những thiên hà lâu đời nhất và xa nhất từng được phát hiện, cách Trái đất 13,3 tỷ năm ánh sáng.
Các hóa chất khác nhau hấp thụ và phát ra ánh sáng ở các tần số khác nhau. Bằng cách phân tích ánh sáng phát ra từ các cụm sao cầu khác nhau trong GN-z11, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hàm lượng nitơ cao, một dấu hiệu đặc trưng của các ngôi sao khổng lồ cổ đại.
Charbonnel cho biết: “Sự hiện diện rõ ràng của nitơ chỉ có thể được giải thích bằng sự đốt cháy hydro ở nhiệt độ cực cao, mà chỉ lõi của các ngôi sao lớn mới có thể đạt tới”.
Từ dấu hiệu đầu tiên này, các nhà nghiên cứu cho biết họ sẽ chụp ảnh nhiều cụm sao cầu hơn trong các thiên hà khác nhau để xác minh và tìm kiếm các dấu hiệu khác do các ngôi sao lớn để lại.
- Hình ảnh “nụ hôn tạm biệt” của 2 sao siêu bự, siêu hot
- Đây là những lý do bạn không nên tái sử dụng chai nhựa
- Những phát minh kỳ lạ khó hiểu của người xưa
