Dải Ngân Hà là “đứa con thất lạc” của Big Bang?

Những vật thể “không thể tin nổi” vừa được tìm thấy trong đĩa mỏng của Ngân Hà, tức thiên hà Milky Way chứa Trái Đất.

​

Theo Sci-News, những vật thể gây choáng váng vừa được tìm thấy trong đĩa mỏng của Ngân Hà chính là các ngôi sao cổ đại nghèo kim loại, có những cái lên tới 13 tỉ năm tuổi.

Điều đó có nghĩa chúng thuộc về lớp “ quái vật cổ đại” sinh ra trong thời kỳ sơ khai nhất của vũ trụ, chỉ vài trăm triệu năm sau Vụ nổ Big Bang.

Như vậy, có lẽ lịch sử của Ngân Hà phải được viết lại.

Mặt Trời (màu cam) nằm giữa nhiều ngôi sao trẻ hơn (màu xanh) và các ngôi sao già hơn (màu đỏ), có những cái lên tới 10-13 tỉ năm tuổi – Ảnh: ESA

“Dải” Ngân Hà mà chúng ta vẫn hay gọi thực ra là một thiên hà xoắn ốc có cấu trúc phức tạp.

TS Samir Nepal từ Viện Vật lý thiên văn Leibniz Potsdam (Đức), tác giả chính của nghiên cứu mới, giải thích: “Ngân Hà có một quầng sáng lớn, một chỗ phình và thanh ở trung tâm, một đĩa dày và một đĩa mỏng”. Hầu hết các ngôi sao đều nằm trong đĩa mỏng này và quay theo một vòng có tổ chức xung quanh trung tâm thiên hà. Các ngôi sao “trung niên” như Mặt Trời 4,6 tỉ tuổi của chúng ta cũng vậy. Và đĩa này được cho là bắt đầu hình thành từ 8-10 tỉ năm trước.

Sử dụng bộ dữ liệu mới nhất từ tàu vũ trụ Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), các nhà thiên văn học đã nghiên cứu các ngôi sao cách Mặt Trời khoảng 3.200 năm ánh sáng.

Họ phát hiện ra chúng ta đang nằm giữa một đàn quái vật cổ đại, cổ hơn suy nghĩ trước đây rất nhiều, phần lớn hơn 10 tỉ tuổi, một số thậm chí hơn 13 tỉ tuổi.

Kể từ khi xảy ra Vụ nổ Big Bang 13,8 tỉ năm trước đến 1 tỉ năm sau đó là một thời kỳ gọi là “Bình minh vũ trụ” mà nhân loại trước giờ vẫn tin rằng ngập đầy những vật thể kỳ lạ, đến nay không còn tồn tại.

Đôi khi nhân loại tìm được hình ảnh “xuyên không” từ quá khứ của một số vật thể như thế, nhờ vào các kính viễn vọng tối tân

Nhưng thật khó ngờ là nhiều vật thể từ thời kỳ đó luôn bao vây chúng ta, ở cùng trong một thiên hà. Chúng cũng tiết lộ những chi tiết làm đảo lộn các lý thuyết vũ trụ học lâu đời.

Những ngôi sao cổ đại này có thành phần kim loại đa dạng.

Một số rất nghèo kim loại, đúng như những gì khoa học từng lập luận: Các ngôi sao ban đầu chỉ cấu thành bởi vài nguyên tố đầu tiên của bảng tuần hoàn, trước khi hạt nhân của chúng – đóng vai trò như một lò phản ứng – rèn nên các kim loại nặng hơn.

Khi ngôi sao đó chết đi, chúng nổ tung, bắn kim loại mới ra khắp nơi, tạo thành vật liệu cho các thế hệ sao mới có thành phần phong phú hơn. Các thế hệ sao này tiếp tục rèn nên các kim loại nặng hơn nữa, nên ngày nay vũ trụ mới có nhiều nguyên tố đến vậy.

Tuy nhiên, một số ngôi sao siêu cổ đại khác lại có hàm lượng kim loại gấp đôi Mặt Trời, cho thấy quá trình làm giàu kim loại nhanh chóng đã diễn ra trong “thời ấu thơ” của Ngân Hà, song song với quá trình hình thành sao mạnh mẽ.

Ngoài ra, Ngân Hà già cỗi hơn chúng ta tưởng rất nhiều.

Các ngôi sao này cũng cho thấy suy đoán rằng các thế hệ sao đầu tiên to lớn nhưng rất đoản mệnh có thể chưa chính xác. Rõ ràng một số ngôi sao cổ đã sống dai còn hơn tuổi thọ mà chúng ta dự đoán cho Mặt Trời.

Bằng chứng này, cũng nhiều bằng chứng kỳ lạ khác về các thiên hà, lỗ đen khổng lồ ở vùng không gian trên dưới 13 tỉ năm ánh sáng mà siêu kính viễn vọng James Webb tìm thấy gần đây đã thực lực đánh đổ một số lý thuyết lâu đời.

Chúng cho thấy vũ trụ của chúng ta đã tiến hóa theo một con đường gập ghềnh, có thể y như sự tiến hóa của sự sống Trái Đất, tức có những giai đoạn bùng nổ và lụi tàn đan xen nhau.

Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học Astronomy & Astrophysics.