Các nhà thiên văn học đã khám phá được nguồn gốc bí ẩn của hai luồng khí khác nhau sinh ra từ một ngôi sao sơ sinh khi sử dụng tôt hợp kính ALMA, họ phát hiện được một luồng khí chậm và dòng nhanh hơn phóng từ cùng một ngôi sao mới sinh với trục lệch nhau và thời điểm sinh ra khác nhau.
Nguồn gốc của hai luồng khí này trước đó là một bí ẩn, nhưng những quan sát hiện tại đã cung cấp các dấu hiệu nhận biết rằng hai luồng khí này đã được phóng từ các phần khác nhau của đĩa quanh tiền sao.
Các ngôi sao trong vũ trụ có phạm vi khối lượng rất rộng, từ chưa đến một phần mười cho đến gấp hàng trăm lần khối lượng Mặt Trời. Để hiểu được nguồn gốc chúng, các nhà thiên văn học nghiên cứu quá trình hình thành các sao từ sự kết hợp của khí và bụi trong vũ trụ.
Các ngôi sao ban đầu thu thập khí và bụi bằng lực hấp dẫn của chúng, tuy nhiên một số vật chất bị đẩy ra bởi chính tiền sao. Số vật chất bị đẩy ra này tạo thành những tiếng khóc chào đời của sao, chúng cung cấp những manh mối để nghiên cứu về quá trình tích lũy hình thành sao.
Yuko Matsushita, một sinh viên đã tốt nghiệp Đại học Kyushu và nhóm của cô đã sử dụng ALMA để quan sát cấu trúc chi tiết của tiếng khóc từ ngôi sao sơ sinh MMS5/OMC-3 và đã tìm thấy hai luồng khí khác nhau: một luồng chậm và một luồng nhanh. Đã từng có ví dụ về các sao với hai luồng trước đây được phát hiện ở dải sóng vô tuyến, nhưng MMS5/OMC-3 rất đặc biệt.
“Đo sự dịch chuyển Doppler, chúng ta có thể ước lượng được tốc độ và tuổi các luồng khí” , Matsushita, tác giả của chính bài báo nghiên cứu xuất hiện trên Astrophysical Journal, cho biết. “Chúng tôi thấy rằng hai dòng vật chất này được phóng ra cách đây 1300 và 500 năm trước, chúng còn khá trẻ.”
Thú vị hơn, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng trục của hai dòng khí lệch nhau 17 độ. Trục của các dòng chảy có thể được thay đổi trong khoảng thời gian dài do sự chuyển động của ngôi sao trung tâm. Nhưng trong trường hợp này, khi xét tới việc các dòng khí có tuổi rất trẻ như vậy, các nhà nghiên cứu kết luận rằng độ lệch trên không phải do đảo trục mà liên quan tới quá trình chúng được phóng ra.
Có hai mô hình được đưa ra về quá trình hình thành hai luồng khí này. Một số nhà nghiên cứu cho rằng hai luồng được hình thành độc lập ở các phần khác nhau của đĩa khí xung quanh ngôi sao trung tâm, trong khi những người khác đề xuất rằng luồng khí nhanh được hình thành trước, sau đó nó kéo vật liệu xung quanh tạo thành dòng chảy chậm hơn. Mặc dù các nghiên cứu đã tiến hành rất sâu rộng nhưng trước đó các nhà thiên văn học vẫn chưa đưa ra được câu trả lời cuối cùng.
Sự lệch trục có thể xảy ra được trong "mô hình độc lập", nhưng với “mô hình tập trung” thì việc đó khó xảy ra hơn. Mặt khác, theo phát hiện của nhóm nghiên cứu thì luồng khí chậm đã bị đẩy ra sớm hơn khá nhiều luồng khí nhanh. Điều này có vẻ ủng hộ cho “mô hình độc lập” .
Masahiro Machida, giáo sư tại Đại học Kyushu, nói: "Quan sát rất phù hợp với kết quả mô phỏng của tôi ".
Một thập kỷ trước, ông đã thực hiện các nghiên cứu mô phỏng tiên phong, sử dụng siêu máy tính được vận hành bởi Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản. Trong mô phỏng đó, một dòng chảy khí với góc rộng được đẩy ra từ vùng ngoài của đĩa khí xung quanh một sao mới sinh, trong khi dòng thứ hai sẽ được được phóng ra độc lập tại khu vực bên trong của đĩa. Machida tiếp tục, "Một độ lệch trong quan sát được giữa hai luồng khí có thể chỉ ra rằng đĩa xung quanh tiền sao bị uốn cong."
"Độ nhạy và khả năng phân giải góc cao của ALMA sẽ cho phép chúng tôi tìm thấy ngày càng nhiều hệ dòng và luồng trẻ và mạnh như MMS 5/OMC-3", Satoko Takahashi - nhà thiên văn học tại Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản, đài hợp tác ALMA và đồng tác giả của bài báo - cho biết. "Chúng sẽ cung cấp manh mối để hiểu về cơ chế phóng các luồng khí của chúng. Ngoài ra, việc nghiên cứu những thiên thể như vậy cũng sẽ cho chúng ta biết quá trình bồi tụ và phóng hoạt động như thế nào ở giai đoạn sớm nhất của sự hình thành sao."
Đắc Cường
Theo Science Daily
