Vũ điệu trọng trường của những gã khổng lồ sơ sinh dưới ánh nhìn của ALMA

Tác giả: Uliana S

Vũ điệu trọng trường của những gã khổng lồ sơ sinh dưới ánh nhìn của ALMA-1
Hình ảnh của hệ sao đôi ở giữa IRAS 07299−1651 được thu được bằng kính thiên văn ALMA. Nguồn: NASA, ESA, CSA, STScI, J. De Pascuale (STScI), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Zhang.

Tại vùng hình thành sao xa xôi IRAS 07299−1651, cách Trái Đất khoảng 5500 năm ánh sáng, một khung cảnh đang diễn ra mà các nhà thiên văn học hầu như chưa bao giờ có cơ hội tận mắt chứng kiến. Hai tiền sao khổng lồ — những thiên thể chưa hình thành hoàn toàn, đang tích cực bồi đắp khối lượng từ khí và bụi xung quanh — đang chuyển động quanh nhau. Tổng khối lượng của chúng đã đạt ít nhất 18 lần khối lượng Mặt Trời, và khoảng cách giữa chúng hiện vào khoảng 200 đơn vị thiên văn. Và tất cả những điều này đang diễn ra ngay lúc này, trước mắt chúng ta, nếu tính theo quy mô vũ trụ.

Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Yichen Zhang (Trương Nghị Thần) từ Đại học Giao thông Thượng Hải dẫn đầu đã theo dõi cặp đôi này trong gần tám năm bằng máy giao thoa vô tuyến ALMA. Họ đã ghi lại những dịch chuyển cực nhỏ về vị trí của các ngôi sao trên bầu trời. Dữ liệu từ ALMA được bổ sung bằng các quan sát từ Very Large Array, hình ảnh hồng ngoại từ kính thiên văn James Webb và Very Large Telescope. Kết quả là họ đã tái dựng được bức tranh ba chiều hoàn chỉnh của hệ thống: quỹ đạo, hướng của các đĩa khí xung quanh mỗi ngôi sao và hướng của các luồng phản lực phun ra từ chúng.

Bức tranh hóa ra hoàn toàn không giống như những gì người ta mong đợi. Quỹ đạo rất dẹt, gần như hình parabol. Các đĩa xung quanh hai tiền sao bị nghiêng mạnh so với nhau và so với mặt phẳng quỹ đạo. Nếu các ngôi sao được sinh ra cùng nhau từ một đĩa quay lớn duy nhất, như kịch bản phân mảnh cổ điển giả định, thì sự tự quay và các đĩa của chúng lẽ ra phải gần như đồng trục. Tuy nhiên, ở đây mọi thứ trông thật hỗn loạn và "xa lạ".

Các nhà nghiên cứu đi đến kết luận rằng hai vật thể đã bắt đầu hình thành độc lập trong các lõi đậm đặc riêng biệt của đám mây phân tử. Sau đó, một cuộc tiếp cận trọng trường gần đã xảy ra — một kiểu "cuộc gặp gỡ" vũ trụ diễn ra chỉ khoảng 60 năm trước theo lịch Trái Đất. Trên đồng hồ thiên văn, đó chỉ là một khoảnh khắc. Các đĩa nén xung quanh mỗi ngôi sao đã sống sót sau cuộc gặp gỡ này và giữ nguyên cấu trúc của chúng. Hiện tại, hệ thống đang ở trạng thái cân bằng mong manh: quỹ đạo nằm gần ranh giới của trạng thái liên kết, và sự tương tác tiếp theo với khí xung quanh vẫn có thể quyết định liệu những gã khổng lồ này sẽ ở bên nhau mãi mãi hay sẽ chia lìa.

Công trình này, được công bố trên Nature Astronomy, cho thấy giai đoạn đầu đời của các ngôi sao khối lượng lớn có thể năng động và khó lường hơn nhiều so với dự đoán. Hầu hết các thiên thể khổng lồ tồn tại trong các hệ sao đôi hoặc đa sao, và chính những cặp đôi như vậy sau này sẽ định đoạt số phận của cả những vùng không gian rộng lớn — thông qua các vụ nổ siêu tân tinh, sự phát tán các nguyên tố nặng và việc hình thành các thế hệ sao tiếp theo.

Trong sự kiện này, ta cảm nhận được toàn bộ quy mô của Vũ trụ. Đâu đó trong bóng tối lạnh lẽo của đám mây liên sao, hai khối khí khổng lồ đã tình cờ tiến lại gần nhau, và từ cuộc gặp gỡ đó, một hệ thống đang được sinh ra, có lẽ sẽ tỏa sáng trong hàng triệu năm. Chúng ta đang sống trong một thế giới nơi những quá trình vĩ đại như vậy diễn ra liên tục, và các công cụ hiện đại cho phép chúng ta trong thoáng chốc được nhìn thấu vào tận tâm điểm của vũ điệu vũ trụ này.

20 Lượt xem

Bình luận

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.