Một nhóm các nhà vật lý thiên văn quốc tế có thể đã tìm thấy giải pháp cho một vấn đề đã làm các nhà khoa học lúng túng suốt 50 năm qua: tại sao các sao trong các cụm sao cầu được hình thành từ những vật liệu khác so với các sao khác trong Milky Way.
Một nghiên cứu mới đã đăng trong Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Những báo cáo hàng tháng của Hội thiên văn học Hoàng Gia - Anh), nhóm nghiên cứu đứng đầu bởi Đại học Surrey đã giới thiệu một nhân tố mới có thể giải quyết vấn đề này - một sao siêu nặng.
Thiên hà Milky Way của chúng ta chứa hơn 150 cụm sao cầu già, mỗi cụm chứa hàng trăm nghìn sao được giữ ở gần nhau nhờ lực hấp dẫn - những sao này đều già gần bằng tuổi vũ trụ. Từ những năm 1960, các nhà khoa học đã biết rằng hầu hết các sao trong những cụm này có chứa những nguyên tố hóa học khác so với các sao khác trong Milky Way. Những nguyên tố đó không thể tự hình thành trong các sao vì nhiệt độ cần có để tạo thành chúng là gấp 10 lần nhiệt độ của chính các sao.
Các nhà khoa học Surrey đã tranh luận về một sao siêu nặng, với khối lượng hàng chục cho tới hàng nghìn lần khối lượng của Mặt Trời, hình thành cùng lúc với các cụm sao cầu. Vào thời điểm đó, các cụm sao cầu đã được lấp đầy bởi khí đặc mà từ đó các sao ra đời. Khi các sao hút ngày càng nhiều khí, chúng trở nên gần nhau hơn và có thể va chạm để tạo thành một sao siêu nặng trong một quá trình rất nhanh. Sau siêu nặng đủ nóng để tạo thành tất cả những nguyên tố được quan sát thấy và đưa những nguyên tố đó vào các sao khác trong cụm như chúng ta thấy ngày nay.
Tác giả chính của nghiên cứu Giáo sư Mark Gieles ở Đại học Surrey cho biết: "Điều thực sự mới trong mô hình của chúng tôi là sự hình thành của các sao siêu nặng và các cụm sao cầu có liên kết mật thiết với nhau, và cơ chế mới này là mô hình đầu tiên cho phép sự hình thành của vật chất tràn ngập các cụm, và với sự phong phú phù hợp của các nguyên tố vốn là một thách thức nhiều năm nay."
Nhóm nghiên cứu đề xuất nhiều cách khác nhau để kiểm tra mô hình mới này về sự hình thành các cụm sao cầu và sao siêu nặng bằng các kính thiên văn đang có hoăc sắp đi vào hoạt động, để nhìn sâu hơn vào những khu vực đã hình thành các cụm sao cầu, khi vũ trụ còn rất trẻ.
Giáo sư Henny Lamers, đồng tác giả của nghiên cứu tại Đại học Amsterdam (Hà Lan) nói: "Đã có rất nhiều nỗ lực để giải quyết vấn đề này và nó đã làm đau đầu các nhà thiên văn trong nhiều thập kỷ. Tôi tin rằng đây là cách giải thích hứa hẹn nhất đã được đề xuất cho tới nay. Tôi rất tự hào rằng nghiên cứu này là kết quả của sự hợp tác giữa một nhóm các cựu sinh viên và đồng nghiệp của tôi - những chuyên gia về những lĩnh vực khác nhau của thiên văn học."
Tuấn Phong
Theo Science Daily
