Các ngôi sao là kiến trúc sư của hầu hết các nguyên tố hóa học trong vũ trụ, bao gồm cả những nguyên tố quan trọng đối với sự sống như chúng ta biết, chẳng hạn như carbon và oxy. Tuy nhiên, bất chấp nhiều thập kỷ nghiên cứu, các khía cạnh của quá trình hình thành sao vẫn bí ẩn như những đám mây khí đen dày đặc mà các ngôi sao mới sinh được nhúng vào. Các quan sát của Kính viễn vọng không gian James Webb về Sagittarius C (Sgr C), một vùng hình thành sao tại trung tâm của Ngân Hà dường như hình thành ít sao hơn dự kiến, đang làm sáng tỏ một số quá trình bí ẩn này.
Mặc dù nằm trong một trong những môi trường hình thành sao khắc nghiệt nhất của thiên hà — chỉ cách hố đen siêu lớn Sagittarius A* 200 năm ánh sáng — và chứa trữ lượng khí phân tử khổng lồ, Sgr C không sinh ra nhiều sao như các nhà thiên văn học ước tính. Vào năm 2023, Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã cung cấp cho các nhà thiên văn học dữ liệu hồng ngoại đầu tiên về vườn ươm sao này, cho phép họ nhìn xuyên qua lớp khí và bụi che khuất và nghiên cứu quần thể sao trẻ của nó một cách chi tiết hơn.
Một phân tích mới về những quan sát đó hiện đã phát hiện ra hàng chục sợi plasma nóng sáng như kim, một số sợi dài tới vài năm ánh sáng, đan xen vào và ra khỏi vườn ươm Sgr C.
"Chúng tôi chắc chắn không mong đợi những sợi đó", Rubén Fedriani, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện Vật lý thiên văn Andalucía ở Tây Ban Nha, đồng tác giả của hai nghiên cứu mới báo cáo về các quan sát của JWST, cho biết trong tuyên bố. "Đó là một khám phá hoàn toàn tình cờ."
Fedriani và các đồng nghiệp nghi ngờ những sợi mới phát hiện này được tạo thành bởi các từ trường gần đó, bản thân chúng bị kéo căng và khuếch đại bởi các chuyển động hỗn loạn của khí xoáy xung quanh hố đen khổng lồ ở trung tâm thiên hà của chúng ta, Sagittarius A*. Lỗ đen này có khối lượng gấp khoảng bốn triệu lần khối lượng Mặt trời của chúng ta và tác động lực thủy triều cực đại lên môi trường xung quanh.
Những lực từ này có thể đủ mạnh để chống lại sự sụp đổ hình thành sao do hấp dẫn điển hình của các đám mây phân tử, thay vào đó, giới hạn vật chất thành các sợi dày đặc được thấy trong hình ảnh JWST, điều này giúp giải thích tại sao Sgr C hình thành ít sao hơn dự kiến, theo hai bài báo.
"Lần đầu tiên, chúng ta thấy trực tiếp rằng từ trường mạnh có thể đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự hình thành sao, ngay cả ở quy mô nhỏ", nhà vật lý thiên văn John Bally của Đại học Colorado Boulder, người đứng đầu một trong hai bài báo mới mô tả các quan sát JWST, cho biết trong một tuyên bố.
"Đây là một lĩnh vực thú vị cho nghiên cứu trong tương lai, vì ảnh hưởng của từ trường mạnh, ở trung tâm thiên hà của chúng ta hoặc các thiên hà khác, đối với hệ sinh thái sao vẫn chưa được xem xét đầy đủ", Samuel Crowe thuộc Đại học Virginia, người đứng đầu bài báo mới thứ hai, được thêm vào trong cùng một tuyên bố.
Bally và nhóm của ông đã sử dụng dữ liệu JWST để suy ra rằng hai ngôi sao trẻ khổng lồ gần trung tâm của vườn ươm Sgr C bị kẹp giữa các cặp sợi song song giống như sợi dây thừng, có khả năng theo dõi các bức tường của các khoang do gió sao mạnh tạo ra.
Các bài viết liên quan:
— Kính viễn vọng không gian SPHEREx mới của NASA chụp những bức ảnh vũ trụ đầu tiên: 'Nhóm thiết bị đã làm rất tốt'
— Các nhà khoa học đã cố tình sử dụng thiết bị JWST 'sai' để chụp ảnh trực tiếp các ngoại hành tinh
— Các nhà khoa học đã cố tình sử dụng thiết bị JWST 'sai' để chụp ảnh trực tiếp các ngoại hành tinh
Do môi trường khắc nghiệt mà nó tồn tại, các quan sát cho thấy Sgr C đã đẩy ra phần lớn vật chất hình thành sao của nó, cho thấy vườn ươm này có thể biến mất chỉ trong vài trăm nghìn năm — một cái chớp mắt trong bối cảnh lịch sử 13,7 tỷ năm của vũ trụ.
"Câu chuyện gần như đã kết thúc rồi", Bally nói trong tuyên bố.
Những phát hiện này được mô tả trong hai bài báo được công bố vào thứ Tư (ngày 2 tháng 4) trên Tạp chí Astrophysical Journal.
Mặc dù nằm trong một trong những môi trường hình thành sao khắc nghiệt nhất của thiên hà — chỉ cách hố đen siêu lớn Sagittarius A* 200 năm ánh sáng — và chứa trữ lượng khí phân tử khổng lồ, Sgr C không sinh ra nhiều sao như các nhà thiên văn học ước tính. Vào năm 2023, Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã cung cấp cho các nhà thiên văn học dữ liệu hồng ngoại đầu tiên về vườn ươm sao này, cho phép họ nhìn xuyên qua lớp khí và bụi che khuất và nghiên cứu quần thể sao trẻ của nó một cách chi tiết hơn.
Một phân tích mới về những quan sát đó hiện đã phát hiện ra hàng chục sợi plasma nóng sáng như kim, một số sợi dài tới vài năm ánh sáng, đan xen vào và ra khỏi vườn ươm Sgr C.
"Chúng tôi chắc chắn không mong đợi những sợi đó", Rubén Fedriani, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện Vật lý thiên văn Andalucía ở Tây Ban Nha, đồng tác giả của hai nghiên cứu mới báo cáo về các quan sát của JWST, cho biết trong tuyên bố. "Đó là một khám phá hoàn toàn tình cờ."
Fedriani và các đồng nghiệp nghi ngờ những sợi mới phát hiện này được tạo thành bởi các từ trường gần đó, bản thân chúng bị kéo căng và khuếch đại bởi các chuyển động hỗn loạn của khí xoáy xung quanh hố đen khổng lồ ở trung tâm thiên hà của chúng ta, Sagittarius A*. Lỗ đen này có khối lượng gấp khoảng bốn triệu lần khối lượng Mặt trời của chúng ta và tác động lực thủy triều cực đại lên môi trường xung quanh.
Những lực từ này có thể đủ mạnh để chống lại sự sụp đổ hình thành sao do hấp dẫn điển hình của các đám mây phân tử, thay vào đó, giới hạn vật chất thành các sợi dày đặc được thấy trong hình ảnh JWST, điều này giúp giải thích tại sao Sgr C hình thành ít sao hơn dự kiến, theo hai bài báo.
"Lần đầu tiên, chúng ta thấy trực tiếp rằng từ trường mạnh có thể đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự hình thành sao, ngay cả ở quy mô nhỏ", nhà vật lý thiên văn John Bally của Đại học Colorado Boulder, người đứng đầu một trong hai bài báo mới mô tả các quan sát JWST, cho biết trong một tuyên bố.
"Đây là một lĩnh vực thú vị cho nghiên cứu trong tương lai, vì ảnh hưởng của từ trường mạnh, ở trung tâm thiên hà của chúng ta hoặc các thiên hà khác, đối với hệ sinh thái sao vẫn chưa được xem xét đầy đủ", Samuel Crowe thuộc Đại học Virginia, người đứng đầu bài báo mới thứ hai, được thêm vào trong cùng một tuyên bố.
Bally và nhóm của ông đã sử dụng dữ liệu JWST để suy ra rằng hai ngôi sao trẻ khổng lồ gần trung tâm của vườn ươm Sgr C bị kẹp giữa các cặp sợi song song giống như sợi dây thừng, có khả năng theo dõi các bức tường của các khoang do gió sao mạnh tạo ra.
Các bài viết liên quan:
— Kính viễn vọng không gian SPHEREx mới của NASA chụp những bức ảnh vũ trụ đầu tiên: 'Nhóm thiết bị đã làm rất tốt'
— Các nhà khoa học đã cố tình sử dụng thiết bị JWST 'sai' để chụp ảnh trực tiếp các ngoại hành tinh
— Các nhà khoa học đã cố tình sử dụng thiết bị JWST 'sai' để chụp ảnh trực tiếp các ngoại hành tinh
Do môi trường khắc nghiệt mà nó tồn tại, các quan sát cho thấy Sgr C đã đẩy ra phần lớn vật chất hình thành sao của nó, cho thấy vườn ươm này có thể biến mất chỉ trong vài trăm nghìn năm — một cái chớp mắt trong bối cảnh lịch sử 13,7 tỷ năm của vũ trụ.
"Câu chuyện gần như đã kết thúc rồi", Bally nói trong tuyên bố.
Những phát hiện này được mô tả trong hai bài báo được công bố vào thứ Tư (ngày 2 tháng 4) trên Tạp chí Astrophysical Journal.
