Một sự trùng hợp ngẫu nhiên trong vũ trụ đã dẫn đến một trong những hình ảnh tuyệt vời nhất từng được Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) của NASA chụp được.
Dòng chảy mạnh mẽ từ một ngôi sao mới sinh, được gọi là Herbig-Haro 49/50 (HH 49/50), tình cờ thẳng hàng hoàn hảo với một thiên hà xoắn ốc xa xôi, tạo nên cảnh tượng thiên thể mê hoặc này.
Các vật thể Herbig-Haro là những đám mây khí và bụi phát sáng được tạo thành từ các ngôi sao mới sinh hoặc tiền sao. Chúng hình thành khi các luồng hạt tích điện, được đẩy ra từ các ngôi sao trẻ với tốc độ cực lớn, đập vào vật chất xung quanh, tạo ra các họa tiết rực rỡ, luôn thay đổi trên bầu trời.
Nằm trong phức hợp Đám mây Chamaeleon I — một trong những vườn ươm sao gần nhất với Trái đất — Herbig-Haro 49/50 mang đến cái nhìn thoáng qua về vẻ đẹp hỗn loạn của quá trình hình thành sao. Đám mây khí và bụi khổng lồ này chứa đầy những ngôi sao mới sinh giống như mặt trời, có thể giống với môi trường đã tạo ra hệ mặt trời của chúng ta.
Liên quan: Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) — Hướng dẫn đầy đủ
Lần đầu tiên được quan sát vào năm 2006 bởi Kính viễn vọng không gian Spitzer của NASA hiện đã ngừng hoạt động, các quan sát trước đây đã tiết lộ rằng luồng khí thoát ra HH 49/50 đang lao nhanh ra khỏi Trái đất với tốc độ đáng kinh ngạc từ 100 đến 300 km mỗi giây (60 đến 190 dặm mỗi giây).
Các nhà khoa học nghi ngờ rằng nguồn của luồng khí thoát ra Herbig-Haro 49/50 là một ngôi sao nguyên thủy được gọi là Cederblad 110 IRS4 (CED 110 IRS4), nằm cách vật thể này khoảng 1,5 năm ánh sáng.
Theo tiêu chuẩn vũ trụ, CED 110 IRS4 khá trẻ — chỉ vài chục nghìn đến một triệu năm tuổi — và vẫn đang phát triển, kéo vật chất từ đĩa xung quanh vào. Là một phần của quá trình này, một số khí được dẫn dọc theo các đường sức từ của tiền sao và bắn ra như các tia tốc độ cao. Các tia này đập vào các đám mây khí và bụi xung quanh, tạo ra các vật thể Herbig-Haro, là các sóng xung kích phát sáng đánh dấu nơi dòng chảy va chạm với môi trường xung quanh.
HH 49/50 là một trong những địa điểm va chạm này. Nó được đặt biệt danh là "Cơn lốc xoáy vũ trụ" do hình dạng xoáy ấn tượng của nó. Hình ảnh của Spitzer không đủ rõ để phân biệt được vật thể mờ nằm ở đầu của nó — nhưng JWST thì có.
Sử dụng NIRCam và Thiết bị hồng ngoại giữa (MIRI) của Webb, các nhà thiên văn học đã chụp được các phân tử hydro và carbon monoxide phát sáng (hiển thị màu cam và đỏ trong hình ảnh), đang được làm nóng và cung cấp năng lượng bởi các tia mạnh từ ngôi sao mới sinh gần đó. Các phân tử này, cùng với các hạt bụi năng lượng, làm sáng tỏ các quá trình phức tạp và năng động định hình môi trường xung quanh ngôi sao.
Các bài viết liên quan:
— Kính viễn vọng không gian James Webb phát hiện một ngôi sao mới sinh trong nôi vũ trụ của nó (hình ảnh)
— 'Điều này cực kỳ đáng lo ngại.' Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA có khả năng bị cắt giảm 20% ngân sách chỉ 4 năm sau khi phóng
— Kính viễn vọng không gian James Webb tiết lộ cách một 'Phượng hoàng' vũ trụ nguội đi để sinh ra các ngôi sao
Những hình ảnh chi tiết của Webb về HH 49/50 cho thấy các cung khí phát sáng giúp các nhà thiên văn học theo dõi đường đi của luồng phản lực trở về nguồn gốc của nó — CED 110IRS4. Tuy nhiên, không phải tất cả các cung đều thẳng hàng hoàn hảo với cùng một hướng.
Một đặc điểm đặc biệt kỳ lạ — một mỏm đá nhô ra gần đỉnh của luồng chảy chính — có vẻ không khớp. Các nhà khoa học cho rằng có thể có một luồng chảy thứ hai, không liên quan, tình cờ chồng lên nhau trong hình ảnh. Một khả năng khác là luồng chảy chính đang tách ra, tạo ra hình dạng kỳ lạ này. Các mô hình bất thường cũng có thể là do chuyển động chậm và lắc lư của luồng tia của tiền sao theo thời gian, một hiện tượng được gọi là tiến động.
"Webb đã chụp được hai vật thể không liên quan này theo một sự liên kết may mắn", nhóm Webb đã viết trong tuyên bố hôm nay (24 tháng 3), khi hình ảnh mới được công bố. "Trong hàng nghìn năm, rìa của HH 49/50 sẽ di chuyển ra ngoài và cuối cùng dường như che phủ thiên hà xa xôi này."
Dòng chảy mạnh mẽ từ một ngôi sao mới sinh, được gọi là Herbig-Haro 49/50 (HH 49/50), tình cờ thẳng hàng hoàn hảo với một thiên hà xoắn ốc xa xôi, tạo nên cảnh tượng thiên thể mê hoặc này.
Các vật thể Herbig-Haro là những đám mây khí và bụi phát sáng được tạo thành từ các ngôi sao mới sinh hoặc tiền sao. Chúng hình thành khi các luồng hạt tích điện, được đẩy ra từ các ngôi sao trẻ với tốc độ cực lớn, đập vào vật chất xung quanh, tạo ra các họa tiết rực rỡ, luôn thay đổi trên bầu trời.
Nằm trong phức hợp Đám mây Chamaeleon I — một trong những vườn ươm sao gần nhất với Trái đất — Herbig-Haro 49/50 mang đến cái nhìn thoáng qua về vẻ đẹp hỗn loạn của quá trình hình thành sao. Đám mây khí và bụi khổng lồ này chứa đầy những ngôi sao mới sinh giống như mặt trời, có thể giống với môi trường đã tạo ra hệ mặt trời của chúng ta.
Liên quan: Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) — Hướng dẫn đầy đủ
Lần đầu tiên được quan sát vào năm 2006 bởi Kính viễn vọng không gian Spitzer của NASA hiện đã ngừng hoạt động, các quan sát trước đây đã tiết lộ rằng luồng khí thoát ra HH 49/50 đang lao nhanh ra khỏi Trái đất với tốc độ đáng kinh ngạc từ 100 đến 300 km mỗi giây (60 đến 190 dặm mỗi giây).
Các nhà khoa học nghi ngờ rằng nguồn của luồng khí thoát ra Herbig-Haro 49/50 là một ngôi sao nguyên thủy được gọi là Cederblad 110 IRS4 (CED 110 IRS4), nằm cách vật thể này khoảng 1,5 năm ánh sáng.
Theo tiêu chuẩn vũ trụ, CED 110 IRS4 khá trẻ — chỉ vài chục nghìn đến một triệu năm tuổi — và vẫn đang phát triển, kéo vật chất từ đĩa xung quanh vào. Là một phần của quá trình này, một số khí được dẫn dọc theo các đường sức từ của tiền sao và bắn ra như các tia tốc độ cao. Các tia này đập vào các đám mây khí và bụi xung quanh, tạo ra các vật thể Herbig-Haro, là các sóng xung kích phát sáng đánh dấu nơi dòng chảy va chạm với môi trường xung quanh.
HH 49/50 là một trong những địa điểm va chạm này. Nó được đặt biệt danh là "Cơn lốc xoáy vũ trụ" do hình dạng xoáy ấn tượng của nó. Hình ảnh của Spitzer không đủ rõ để phân biệt được vật thể mờ nằm ở đầu của nó — nhưng JWST thì có.
Sử dụng NIRCam và Thiết bị hồng ngoại giữa (MIRI) của Webb, các nhà thiên văn học đã chụp được các phân tử hydro và carbon monoxide phát sáng (hiển thị màu cam và đỏ trong hình ảnh), đang được làm nóng và cung cấp năng lượng bởi các tia mạnh từ ngôi sao mới sinh gần đó. Các phân tử này, cùng với các hạt bụi năng lượng, làm sáng tỏ các quá trình phức tạp và năng động định hình môi trường xung quanh ngôi sao.
Các bài viết liên quan:
— Kính viễn vọng không gian James Webb phát hiện một ngôi sao mới sinh trong nôi vũ trụ của nó (hình ảnh)
— 'Điều này cực kỳ đáng lo ngại.' Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA có khả năng bị cắt giảm 20% ngân sách chỉ 4 năm sau khi phóng
— Kính viễn vọng không gian James Webb tiết lộ cách một 'Phượng hoàng' vũ trụ nguội đi để sinh ra các ngôi sao
Những hình ảnh chi tiết của Webb về HH 49/50 cho thấy các cung khí phát sáng giúp các nhà thiên văn học theo dõi đường đi của luồng phản lực trở về nguồn gốc của nó — CED 110IRS4. Tuy nhiên, không phải tất cả các cung đều thẳng hàng hoàn hảo với cùng một hướng.
Một đặc điểm đặc biệt kỳ lạ — một mỏm đá nhô ra gần đỉnh của luồng chảy chính — có vẻ không khớp. Các nhà khoa học cho rằng có thể có một luồng chảy thứ hai, không liên quan, tình cờ chồng lên nhau trong hình ảnh. Một khả năng khác là luồng chảy chính đang tách ra, tạo ra hình dạng kỳ lạ này. Các mô hình bất thường cũng có thể là do chuyển động chậm và lắc lư của luồng tia của tiền sao theo thời gian, một hiện tượng được gọi là tiến động.
"Webb đã chụp được hai vật thể không liên quan này theo một sự liên kết may mắn", nhóm Webb đã viết trong tuyên bố hôm nay (24 tháng 3), khi hình ảnh mới được công bố. "Trong hàng nghìn năm, rìa của HH 49/50 sẽ di chuyển ra ngoài và cuối cùng dường như che phủ thiên hà xa xôi này."