Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Florida đã sử dụng kính thiên văn không gian James Webb để chụp ảnh một vùng tạo sao được gọi là W51 với độ rõ nét và độ phân giải chưa từng có. Các bước sóng dài ở dải hồng ngoại mà JWST thu được cho phép các nhà thiên văn quan sát các ngôi sao một cách rõ ràng và hé lộ những gì trước đây bị che khuất. Các ngôi sao trong vùng W51 rất trẻ và có khối lượng lớn, và việc sử dụng kính thiên văn này đã cho phép nhóm nghiên cứu quan sát các giai đoạn đầu của quá trình tạo sao.
Bài báo của họ, “A JWST NIRCam/MIRI view of the W51A high-mass star-forming region,” được công bố trên The Astronomical Journal.
Công nghệ hồng ngoại của JWST cho thấy các ngôi sao trong khu vực này bắt đầu hình thành tương đối gần đây, trong vòng khoảng một triệu năm trở lại đây, và hiện vẫn đang tiếp tục hình thành.
Đây không phải là lần đầu tiên khu vực này được chụp ảnh và quan sát. Nhưng kết quả lần này gần như tương đương với một quan sát hoàn toàn mới.
Trước khi có được công nghệ này, các sao này rất khó quan sát. Chúng vẫn bị bao bọc trong lớp bụi của môi trường nơi chúng được sinh ra, làm che khuất tầm nhìn của hầu hết các kính thiên văn khác.
Kính thiên văn đã phát hiện các sao trẻ, bao gồm cả những sao vẫn đang tăng trưởng để đạt đến khối lượng cuối cùng, vốn trước đây không thể quan sát được, cũng như các nguyên tử và phân tử không thể nhìn thấy ở các bước sóng khác.
“Với các kính thiên văn quang học và hồng ngoại mặt đất, chúng ta không thể nhìn xuyên qua bụi để quan sát các sao trẻ,” Adam Ginsburg, tiến sĩ, giáo sư thiên văn học tại UF, cho biết. “Giờ đây chúng ta có thể.”
Hình ảnh cận hồng ngoại này làm nổi bật các ngôi sao, các đám mây tối và ánh sáng tán xạ từ vùng HII bị ion hóa. Nguồn: Ginsburg & Yoo
Vì khu vực này chứa các sao trẻ khối lượng lớn, nghiên cứu sinh tiến sĩ Taehwa Yoo cho biết kính thiên văn đã mang lại cho nhóm cơ hội tìm hiểu thêm về sự hình thành của loại sao này, vốn vẫn còn chưa được hiểu rõ so với các sao khối lượng thấp.
Việc hiểu rõ hơn về các sao khối lượng lớn là vô cùng quan trọng. Chúng tương tác với khí xung quanh và ảnh hưởng đến quá trình tạo sao lân cận, bao gồm việc phát ra bức xạ làm nóng môi trường xung quanh. Các hình ảnh đầy màu sắc từ JWST cho thấy bức xạ này tương tác với đám mây khổng lồ.
“Nhờ James Webb, chúng ta có thể nhìn thấy những sao trẻ khối lượng lớn ẩn giấu đang hình thành trong vùng tạo sao này,” Yoo cho biết. “Bằng cách quan sát chúng, chúng ta có thể nghiên cứu các cơ chế hình thành của chúng.”
Các hình ảnh mới cho thấy các sóng xung kích mạnh từ các tia vật chất của sao tiền sao, các sao trẻ mới, các bong bóng khổng lồ và các sợi tối. Nghiên cứu này đã mang lại một số bất ngờ và nhóm nghiên cứu kỳ vọng sẽ còn nhiều khám phá hơn nữa.
Bằng cách so sánh các hình ảnh từ JWST với các quan sát từ tổ hợp kính thiên văn vô tuyến ALMA, các nhà nghiên cứu phát hiện rằng chỉ một phần nhỏ các ngôi sao có thể được phát hiện bởi cả hai kính thiên văn. Sự khác biệt này cho thấy rằng, mặc dù các quan sát với JWST đã được cải thiện đáng kể, vẫn còn tồn tại sự hình thành sao ẩn mà chỉ các quan sát vô tuyến, như từ ALMA, mới có thể phát hiện.
Ginsburg và Yoo cho biết các hình ảnh trước đây của khu vực này có độ phân giải và độ nhạy thấp hơn. Với bước tiến lớn về chất lượng trong bộ ảnh mới này, nhóm có thể quan sát thêm hàng nghìn sao nhỏ hơn và các luồng gió nóng đang thổi xung quanh chúng.
Chất lượng cao hơn đã cung cấp nhiều thông tin hơn và cho thấy các cấu trúc mới trong khu vực. Họ đã phát hiện các bong bóng khí bị ion hóa, các cấu trúc sợi bụi và một nút dòng chảy do sự tương tác của sao khối lượng lớn với môi trường xung quanh để lại.
“Đây không phải là những bức ảnh đầu tiên của khu vực này, nhưng chúng là tốt nhất,” Ginsburg cho biết. “Chúng tốt hơn rất nhiều đến mức về cơ bản có thể xem như những bức ảnh hoàn toàn mới.
“Mỗi lần chúng tôi quan sát những hình ảnh này, chúng tôi lại học được điều gì đó mới mẻ và bất ngờ.”
Tuấn Phong
Theo Phys.org
