Vén màn bí ẩn vũ trụ qua 10 vật thể (Phần 5)

5. Tinh vân Tarantula

Nó là cái gì?

Đám mây đang hình thành sao

Nó ở đâu?

Đám mây Magellan Lớn, ở cách chúng ta 163.000 năm ánh sáng

Tinh vân Tarantula

BÍ ẨN: CÁI GÌ TẠO RA CÁC SAO KHỔNG LỒ?

Những dấu hiệu đầu tiên báo hiệu một cơn bão sắp đổ bộ xuất hiện vào năm 2010. Đó là khi một đội gồm các nhà thiên văn học tìm thấy bốn sao khổng lồ trong tinh vân Tarantula, một vùng đang hình thành sao trong thiên hà láng giềng của chúng ta, Đám mây Magellan Lớn. Sao lớn nhất trong số đó to gấp 265 lần khối lượng Mặt Trời. “Chúng tôi vô cùng bất ngờ trước khám phá ấy,” theo lời Fabian Schneider, một thành viên đội nghiên cứu tại Đại học Oxford. Khám phá ấy có nhiều hệ quả tiềm tàng, từ sự dồi dào lỗ đen cho đến khả năng có người ngoài hành tinh.

Lí thuyết sao lâu nay cho rằng không tồn tại các sao có khối lượng trên 150 lần khối lượng Mặt Trời. Ánh sáng của chúng, trong lúc cố thoát ra, sẽ tác dụng một áp suất lớn đến mức “các lớp bề mặt của ngôi sao sẽ bị bong ra và rách toạc,” Schneider nói.

Nhưng các sao khổng lồ vừa tìm thấy không bị bong tróc như vậy. Trong năm nay, Schneider và đội của ông tìm thấy cả một binh đoàn sao quá cỡ trong tinh vân trên. Các sao lên tới 200 khối lượng Mặt Trời dường như là bình thường, một số sao còn lớn hơn nữa.

Một trò gian trá chăng? Hay là do may rủi thống kê? Có lẽ không phải, nếu một kết quả từ hướng kia của vũ trụ ủng hộ nó. Một đội nghiên cứu sử dụng kính thiên văn vô tuyến ALMA ở Chile vừa tìm ra cách cân các sao trong các thiên hà ở xa chúng ta đến mức chúng ta nhìn thấy chúng khi chúng còn ở trong thời trứng nước của vũ trụ. Bằng cách phân tích ánh sáng các sao ấy phát ra, các nhà nghiên cứu có thể xác định tỉ số các đồng vị hoá học mà ngôi sao ấy phải chứa, từ đó cho phép họ suy luận ra khối lượng của chúng. Có vẻ như trong những thiên hà này cũng có các sao bất tuân lí thuyết.

Nếu vậy thì những hệ quả ấy vẫn hãy còn xa. Một vài trăm triệu năm sau vụ nổ lớn, vũ trụ đã nguội đi thành một nồi súp nguyên tử hydrogen lạnh lẽo, không còn ở trạng thái kích thích nữa, nổi bồng bềnh trong bóng đêm Tăm tối. Vào một lúc nào đó, các sao đầu tiên ra đời, đưa vũ trụ ra khỏi những kỉ nguyên tăm tối của nó. Các nhà thiên văn bắt được tín hiệu của sự kiện này trong thời gian gần đây cảm thấy bị bắt bí vì nó mạnh hơn nhiều so với họ kì vọng – kết quả ấy có thể giải thích được nếu những ngôi sao đầu tiên này cũng là quá cỡ.

Có nhiều sao khối lượng lớn hơn cũng đồng nghĩa là có nhiều vụ nổ siêu tân tinh hơn lúc các sao qua đời. “Chúng ta đang nói tới thêm khoảng 70%,” Schneider nói. Một lần nữa, có lẽ chúng ta đã có bằng chứng cho điều đó. Siêu tân tinh SN 2007bi, nó bùng nổ ở xa hơn một tỉ năm ánh sáng, có vẻ đã bùng phát từ một sao hơn 200 lần khối lượng Mặt Trời. Khi những tàn dư siêu tân tinh như vậy suy sụp trên chính nó, chúng cũng có thể tạo ra số lượng lỗ đen nhiều gấp bốn lần so với chúng ta từng nghĩ, làm gia tăng cơ hội tìm thấy các sự kiện hợp nhất lỗ đen bằng các detector sóng hấp dẫn.

Có lẽ, quan trọng nhất, việc có thêm nhiều siêu tân tinh đại khái có thể làm tăng gấp đôi số lượng nguyên tố nặng được tạo ra khi các sao khối lượng lớn qua đời. Đây là cách các nguyên tố như oxygen, carbon, và sắt được phun tràn ra vũ trụ, đem lại một nguồn cung dồi dào hơn của các thành phần quan trọng cho sự sống. Toàn bộ câu chuyện rất nóng hổi, nhưng làm thế nào các sao khối lượng lớn này tồn tại được thì chúng ta chẳng có manh mối gì.

Nguồn: New Scientist