Buzz
TPO - Qua kính thiên văn Gaia, các nhà thiên văn học đã phát hiện 55 ngôi sao khổng lồ rời khỏi cụm sao mẹ trong Đám mây Magellan Lớn (LMC) với tốc độ tương đương 80 lần tốc độ âm thanh.
Hình ảnh minh họa cụm sao R136 trong Đám mây Magellan Lớn đang đẩy các ngôi sao ra xa (Ảnh: Danielle Futselaar, NASA, ESA, CSA và STScI)
Sử dụng kính thiên văn Gaia của châu Âu, các nhà thiên văn học đã phát hiện 55 ngôi sao đang chạy trốn với tốc độ cao từ một cụm sao trẻ dày đặc trong Đám mây Magellan Lớn (LMC), một thiên hà vệ tinh của Dải Ngân Hà. Đây là lần đầu tiên nhiều ngôi sao như vậy được quan sát thoát ra khỏi một cụm sao duy nhất.
Cụm sao R136, cách chúng ta khoảng 158.000 năm ánh sáng, chứa hàng trăm nghìn ngôi sao và nằm trong khu vực có sự hình thành sao mạnh mẽ trong LMC. Đây là nơi cư trú của một số ngôi sao lớn nhất mà các nhà thiên văn học đã phát hiện, với khối lượng lên tới 300 lần khối lượng mặt trời.
Các ngôi sao đang chạy trốn này đã được đẩy ra trong hai vụ nổ xảy ra trong hai triệu năm qua. Một số trong đó di chuyển với tốc độ hơn 100.000 km/giờ — nhanh hơn khoảng 80 lần so với tốc độ âm thanh trên Trái đất. Những ngôi sao đủ lớn để trở thành siêu tân tinh, sẽ để lại hố đen hoặc sao neutron, có thể di chuyển xa tới 1.000 năm ánh sáng so với điểm xuất phát của chúng.
Phát hiện này được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu do Mitchel Stoop từ Đại học Amsterdam dẫn đầu, bằng cách sử dụng Gaia, công cụ theo dõi vị trí của hàng tỷ ngôi sao. Những phát hiện này đã tăng gấp 10 lần số lượng ngôi sao chạy trốn được biết đến trước đây.
Cụm sao R136, rực rỡ và đông đúc, hiện lên ở góc dưới bên phải bức ảnh LMC do Kính thiên văn Hubble ghi lại. (Ảnh: NASA, ESA, P Crowther (Đại học Sheffield))
Các nhà nghiên cứu nhận định rằng, các ngôi sao thường bị trục xuất khỏi những cụm sao trẻ như R136 — có tuổi đời ước chừng chưa đến 2 triệu năm — khi các ngôi sao mới sinh chồng chéo, dẫn đến sự phá vỡ quỹ đạo do tác động của lực hấp dẫn. Điều khiến nhóm nghiên cứu bất ngờ là đã có nhiều sự kiện thoát lớn diễn ra tại R136, trong đó sự kiện thứ hai diễn ra khá gần đây (ít nhất là theo thời gian vũ trụ).
Người ta cho rằng hai sự kiện này đã khiến R136 mất đi một phần ba số ngôi sao lớn nhất trong vòng vài triệu năm qua.
Các ngôi sao khổng lồ được phóng ra từ cụm sao trẻ này có thể sáng hơn mặt trời hàng triệu lần, phát ra phần lớn năng lượng dưới dạng ánh sáng cực tím mạnh mẽ. Tuy nhiên, sức mạnh này phải đánh đổi: những ngôi sao khổng lồ tiêu tốn nhiên liệu cho phản ứng tổng hợp hạt nhân với tốc độ rất nhanh. Điều này có nghĩa là, trong khi mặt trời sẽ sống khoảng 10 tỷ năm, thì tuổi thọ của các ngôi sao khổng lồ chỉ kéo dài vài triệu năm.
Cụm sao Prima donna đang suy yếu
R136 không chỉ nổi bật vì sự hiện diện đông đảo của các ngôi sao khổng lồ, mà còn là cụm sao "prima donna" trong vùng hình thành sao lớn nhất của vũ trụ, nằm cách Trái Đất năm triệu năm ánh sáng.
Sự tái ion hóa của vũ trụ đánh dấu một giai đoạn quan trọng trong tiến trình tiến hóa của vũ trụ, xảy ra khi vũ trụ mới chỉ 13,8 tỷ năm tuổi, khoảng một tỷ năm. Lúc này, ánh sáng từ các ngôi sao đầu tiên tạo ra các bong bóng khí ion hóa trong vật chất giữa các vì sao. Những bong bóng ion hóa này phát triển đồng bộ với sự hình thành của các thiên hà đầu tiên, tái ion hóa toàn bộ hydro bằng cách tách các electron ra khỏi hạt nhân hydro. Đây chính là bước chuyển tiếp từ giai đoạn Bình minh vũ trụ sang giai đoạn vũ trụ "trưởng thành", tạo điều kiện cho sự tiến hóa của các thiên hà "bình thường".
"R136 chỉ mới hình thành khoảng 1,8 triệu năm, do đó các ngôi sao chạy trốn có thể chưa rời xa đến mức không thể xác định được", De Koter nhấn mạnh.
