Tìm thấy ngôi sao cổ, hé lộ manh mối về vũ trụ sơ khai

Một ngôi sao cổ được phát hiện bởi Kính thiên văn James Webb đã tiết lộ dấu vết hóa học của vũ trụ sơ khai. Nó gợi ý rằng, các điều kiện không giống nhau ở mọi nơi khi những ngôi sao đầu tiên tạo nên các nguyên tố cho sự sống.

Hình ảnh từ Kính thiên văn James Webb cho thấy 30 tinh vân Doradus, một khu vực hình thành sao hỗn loạn trong vũ trụ. (Ảnh: NASA, ESA, Elena Sabbi)

Các nhà khoa học đã xác định được một trong những ngôi sao lâu đời nhất được biết đến bên ngoài Dải Ngân hà. Phát hiện này vừa được báo cáo trên tạp chí Thiên văn học Tự nhiên. Đó là một di tích từ những ngày đầu của vũ trụ, một thiên hà vệ tinh của Dải Ngân hà.

Manh mối về vũ trụ sơ khai

Những ngôi sao đầu tiên sinh ra sau Vụ nổ lớn (Big Bang) đã sống và chết cách đây hàng tỷ năm, vì vậy không còn ngôi sao nào để kể câu chuyện về vũ trụ sơ khai. Thế nhưng, dấu vết của những tổ tiên sao này vẫn được bảo tồn ở thế hệ sao thứ hai đã hình thành và vẫn tồn tại cho đến ngày nay.

Các lớp bên ngoài của những ngôi sao cổ đại này bảo tồn thành phần hóa học của đám mây khí tự nhiên của chúng và tiết lộ thành phần của thế hệ sao đầu tiên đã gieo mầm những hóa chất mới vào những đám mây đó, tác giả chính của nghiên cứu Anirudh Chiti, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Chicago, Mỹ, cho biết.

Nhà nghiên cứu Chiti cho biết thêm, thành phần của những ngôi sao này giúp chúng ta biết được quá trình sản sinh nguyên tố ban đầu khi các ngôi sao hình thành cách đây hàng tỷ năm.

Săn di vật sao

Những ngôi sao sớm nhất đã bùng cháy cách đây hàng tỷ năm, ngay sau Vụ nổ lớn. Chúng là những vật thể khổng lồ được tạo thành từ những nguyên tố duy nhất tồn tại dồi dào vào thời điểm đó: khoảng 3/4 hydro và 1/4 heli. Những hành tinh khổng lồ này nhanh chóng đốt cháy nhiên liệu hạt nhân, bong ra các lớp bên ngoài và sau đó phát nổ thành siêu tân tinh và làm ô nhiễm vùng lân cận sao của chúng bằng các nguyên tố mới, nặng hơn được rèn trong lõi của chúng.

Tro sao này trở thành hỗn hợp khi thế hệ sao thứ hai được sinh ra từ các đám mây khí được làm giàu bởi thế hệ đầu tiên. Chu kỳ này tiếp tục, tạo ra những nguyên tố nặng hơn bao giờ hết và thậm chí gieo mầm vào vũ trụ những khối xây dựng nên sự sống. Đây chính là nguồn oxy chúng ta thở, canxi trong xương và sắt trong tế bào máu.

Chưa từng có ngôi sao thế hệ thứ nhất nào được quan sát, nhưng các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một số ngôi sao cổ xưa thuộc thế hệ thứ hai trong thiên hà của chúng ta. Những hóa thạch này rất hiếm. Ít hơn 1 trong 100.000 ngôi sao trong thiên hà của chúng ta là thuộc thế hệ thứ hai.

Từ những di tích này, các nhà thiên văn học đã học được rất nhiều điều về những điều kiện ban đầu trong thiên hà của chúng ta. Có thể nhìn thấy chúng bằng mắt thường từ Nam bán cầu.

Nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm những ngôi sao cổ xưa bằng dữ liệu được kính thiên văn Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu thu thập. Họ tiếp tục sử dụng kính thiên văn Magellan 6,5 mét ở Chile và xác định được 10 ngôi sao có lượng sắt ít hơn khoảng 100 lần, nghĩa là chúng rất cổ xưa.

Nguồn: [Link nguồn]Nguồn: [Link nguồn]