Khôi Nguyên
Writer
Các nhà thiên văn học vừa công bố một khám phá thú vị về "người hàng xóm" khổng lồ và bí ẩn của Hệ Mặt Trời: một đám mây phân tử (molecular cloud) cực lớn, chứa đầy vật liệu hình thành sao, được đặt tên là Eos (theo tên nữ thần bình minh Hy Lạp). Đám mây này nằm chỉ cách chúng ta khoảng 300 năm ánh sáng – một khoảng cách rất gần theo tiêu chuẩn thiên văn – và có thể là đám mây phân tử gần Trái Đất nhất từng được biết đến. Điều đặc biệt là nó được phát hiện bằng một phương pháp hoàn toàn mới, thông qua việc quan sát ánh sáng huỳnh quang của hydro phân tử.
Đám mây hình thành sao EOS là một trong những cấu trúc lớn nhất trên bầu trời
"Vườn ươm sao" ẩn mình cạnh chúng ta
Những đám mây phân tử lạnh lẽo, rộng lớn chứa đầy khí và bụi là nơi khai sinh của các ngôi sao mới, khi vật chất trong đó co sụp lại dưới tác động của lực hấp dẫn. Eos, nằm ở rìa của Bong bóng Địa phương (Local Bubble) – một vùng không gian trống rỗng chứa plasma nóng gần Hệ Mặt Trời – là một cấu trúc khổng lồ như vậy. Nó có khối lượng gấp khoảng 3.400 lần Mặt Trời và trải rộng trên bầu trời với kích thước biểu kiến tương đương 40 lần Mặt Trăng tròn.
Sự gần gũi của Eos mang lại cho các nhà khoa học một "ghế hàng đầu" độc đáo để quan sát chi tiết quá trình hình thành sao và nghiên cứu vũ trụ phân tử.
Phương pháp phát hiện mới: Hydro "phát sáng trong bóng tối"
Trước đây, việc tìm kiếm các đám mây phân tử lạnh và tối thường dựa vào việc quan sát bức xạ phát ra từ bụi vũ trụ bên trong chúng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Blakesley Burkhart (Đại học Rutgers) dẫn đầu đã sử dụng một kỹ thuật mới để tìm ra Eos. Họ đã phát hiện trực tiếp ánh sáng huỳnh quang phát ra từ chính các phân tử hydro (H₂) trong đám mây ở vùng ánh sáng cực tím xa (far-ultraviolet - FUV).
Hydro phân tử (H₂) là phân tử phổ biến nhất vũ trụ nhưng rất khó quan sát trực tiếp vì nó phát sáng yếu ớt ở bước sóng FUV, vốn bị bầu khí quyển Trái Đất hấp thụ mạnh. "Dữ liệu cho thấy các phân tử hydro phát sáng được phát hiện qua huỳnh quang ở vùng cực tím xa," Giáo sư Burkhart giải thích. "Đám mây này thực sự đang phát sáng trong bóng tối." Đây là lần đầu tiên một đám mây phân tử được khám phá bằng cách tìm kiếm trực tiếp bức xạ FUV từ hydro phân tử.
Mở ra hướng nghiên cứu mới
Phát hiện về Eos và phương pháp tìm ra nó có ý nghĩa quan trọng. "Chúng ta quan sát toàn bộ hệ mặt trời đang hình thành, nhưng chúng ta không biết chi tiết điều đó xảy ra như thế nào," Giáo sư Burkhart nói. "Khám phá về Eos rất thú vị vì giờ đây chúng ta có thể đo lường trực tiếp cách các đám mây phân tử hình thành, phân rã và cách một thiên hà bắt đầu biến đổi khí và bụi giữa các vì sao thành sao và hành tinh."
Kỹ thuật phát hiện hydro huỳnh quang này có thể giúp các nhà khoa học tìm ra nhiều đám mây phân tử ẩn mình khác trên khắp Dải Ngân Hà, cung cấp cái nhìn đầy đủ hơn về nguồn nguyên liệu và quá trình hình thành sao trong thiên hà của chúng ta. Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Nature Astronomy.
Đám mây hình thành sao EOS là một trong những cấu trúc lớn nhất trên bầu trời
"Vườn ươm sao" ẩn mình cạnh chúng ta
Những đám mây phân tử lạnh lẽo, rộng lớn chứa đầy khí và bụi là nơi khai sinh của các ngôi sao mới, khi vật chất trong đó co sụp lại dưới tác động của lực hấp dẫn. Eos, nằm ở rìa của Bong bóng Địa phương (Local Bubble) – một vùng không gian trống rỗng chứa plasma nóng gần Hệ Mặt Trời – là một cấu trúc khổng lồ như vậy. Nó có khối lượng gấp khoảng 3.400 lần Mặt Trời và trải rộng trên bầu trời với kích thước biểu kiến tương đương 40 lần Mặt Trăng tròn.
Sự gần gũi của Eos mang lại cho các nhà khoa học một "ghế hàng đầu" độc đáo để quan sát chi tiết quá trình hình thành sao và nghiên cứu vũ trụ phân tử.
Phương pháp phát hiện mới: Hydro "phát sáng trong bóng tối"
Trước đây, việc tìm kiếm các đám mây phân tử lạnh và tối thường dựa vào việc quan sát bức xạ phát ra từ bụi vũ trụ bên trong chúng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Blakesley Burkhart (Đại học Rutgers) dẫn đầu đã sử dụng một kỹ thuật mới để tìm ra Eos. Họ đã phát hiện trực tiếp ánh sáng huỳnh quang phát ra từ chính các phân tử hydro (H₂) trong đám mây ở vùng ánh sáng cực tím xa (far-ultraviolet - FUV).
Hydro phân tử (H₂) là phân tử phổ biến nhất vũ trụ nhưng rất khó quan sát trực tiếp vì nó phát sáng yếu ớt ở bước sóng FUV, vốn bị bầu khí quyển Trái Đất hấp thụ mạnh. "Dữ liệu cho thấy các phân tử hydro phát sáng được phát hiện qua huỳnh quang ở vùng cực tím xa," Giáo sư Burkhart giải thích. "Đám mây này thực sự đang phát sáng trong bóng tối." Đây là lần đầu tiên một đám mây phân tử được khám phá bằng cách tìm kiếm trực tiếp bức xạ FUV từ hydro phân tử.
Mở ra hướng nghiên cứu mới
Phát hiện về Eos và phương pháp tìm ra nó có ý nghĩa quan trọng. "Chúng ta quan sát toàn bộ hệ mặt trời đang hình thành, nhưng chúng ta không biết chi tiết điều đó xảy ra như thế nào," Giáo sư Burkhart nói. "Khám phá về Eos rất thú vị vì giờ đây chúng ta có thể đo lường trực tiếp cách các đám mây phân tử hình thành, phân rã và cách một thiên hà bắt đầu biến đổi khí và bụi giữa các vì sao thành sao và hành tinh."
Kỹ thuật phát hiện hydro huỳnh quang này có thể giúp các nhà khoa học tìm ra nhiều đám mây phân tử ẩn mình khác trên khắp Dải Ngân Hà, cung cấp cái nhìn đầy đủ hơn về nguồn nguyên liệu và quá trình hình thành sao trong thiên hà của chúng ta. Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Nature Astronomy.
