Phát hiện ngôi sao xa nhất từ trước tới nay

Thứ sáu, 01/04/2022

Ngôi sao xa nhất từng được biết đến hình thành chưa đầy một tỷ năm sau khi vũ trụ ra đời từ vụ nổ Big Bang và có thể hé lộ nhiều điều về vũ trụ thuở sơ khai.

Vị trí của Earendel trong ảnh chụp từ kính Hubble. Ảnh: NASA

Các nhà khoa học đặt tên cho ngôi sao là "Earendel" - từ tiếng Anh cổ có nghĩa "ngôi sao buổi sáng". Earendel có số hiệu WHL0137-LS, khối lượng lớn hơn ít nhất 50 lần so với Mặt Trời và sáng gấp hàng triệu lần. Được phát hiện bởi kính viễn vọng không gian Hubble của NASA, ngôi sao này ở xa đến mức ánh sáng của nó mất 12,9 tỷ năm để tới Trái Đất. Ngôi sao ra đời khi vũ trụ mới khoảng 900 triệu năm tuổi, bằng 7% độ tuổi hiện nay. Trước đây, ngôi sao xa nhất do kính Hubble phát hiện vào năm 2018 tồn tại khi vũ trụ khoảng 4 tỷ năm tuổi, tương đương 30% độ tuổi hiện nay.

Theo trưởng nhóm nghiên cứu Brian Welch, nhà vật lý thiên văn ở Đại học Johns Hopkins tại Baltimore, phát hiện mang đến cơ hội để nghiên cứu chi tiết một ngôi sao ở thuở sơ khai của vũ trụ. Thông thường, ngay cả một ngôi sao sáng như Earendel cũng không thể quan sát từ Trái Đất với khoảng cách lớn như vậy. Vật thể nhỏ nhất từng được quan sát ở khoảng cách tương tự là cụm sao nằm bên trong những thiên hà đầu tiên.

Các nhà khoa học phát hiện Earendel với sự hỗ trợ của cụm thiên hà khổng lồ WHL0137-08 nằm giữa Trái Đất và ngôi sao. Lực hấp dẫn của cụm thiên hà làm méo trường không gian và thời gian, dẫn tới một thấu kính phóng đại tự nhiên giúp tăng cường ánh sáng từ các vật thể xa xôi nằm phía sau thiên hà như Earendel. Thấu kính hấp dẫn này làm méo ánh sáng từ thiên hà chứa Earendel, tao thành hình lưỡi liềm dài mà nhóm nghiên cứu gọi là Sunrise Arc. Cách Earendel nằm thẳng hàng với WHL0137-08 có nghĩa ngôi sao dường như ở cực gần một đường cong trong trường không gian - thời gian, tạo ra độ sáng tối đa khiến Earendel nổi bật so với vầng sáng từ chính thiên hà của nó.

Welch nhấn mạnh đây không phải là vật thể xa nhất mà giới nghiên cứu từng tìm thấy. "Kính Hubble đã quan sát các thiên hà ở khoảng cách lớn hơn. Tuy nhiên, chúng tôi thấy ánh sáng từ hàng triệu ngôi sao của chúng hòa lẫn vào nhau. Đây là vật thể xa nhất mà chúng ta có thể xác định ánh sáng từ một ngôi sao riêng lẻ. Chúng ta thấy ngôi sao vào 12,8 tỷ năm trước, nhưng điều đó không có nghĩa ngôi sao đã 12,8 tỷ năm tuổi. Thay vào đó, nó có thể chỉ vài triệu năm tuổi và không bao giờ đạt độ tuổi lớn như thế", Welch giải thích.

Dựa theo khối lượng của ngôi sao, nó hầu như không thể tồn tại tới ngày nay, do ngôi sao càng lớn càng có xu hướng đốt cháy nhiên liệu nhanh hơn và phát nổ, hoặc mau chóng sụp đổ thành hố đen. Những ngôi sao cổ nhất mà giới nghiên cứu từng biết cũng hình thành vào thời gian tương tự nhưng nhẹ hơn nhiều, vì vậy chúng vẫn tiếp tục chiếu sáng tới tận ngày nay.

Các nhà nghiên cứu chưa biết nhiều về Earendel như khối lượng chính xác, độ sáng, nhiệt độ và loại sao. Họ thậm chí không biết là một ngôi sao hay hệ nhị phân. Phần lớn ngôi sao lớn cỡ Earendel đều có một ngôi sao nhỏ mờ hơn bay xung quanh và ánh sáng của Earendel che khuất bạn đồng hành của nó. Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục quan sát bằng kính viễn vọng không gian James Webb của NASA để phân tích ánh sáng hồng ngoại của Earendel và xác định nhiều đặc điểm của nó. Họ công bố phát hiện hôm 20/4 trên tạp chí Nature.

Theo VnExpress