‘Đứa cháu’ 13 tỉ tuổi của Vụ nổ Big Bang lao về phía Trái Đất

Một ngôi sao cổ ẩn mình trong vệ tinh ’sát thủ’ của thiên hà chứa Trái Đất, thuộc về thế hệ sao thứ hai, ra đời ngay sau sự kiện ‘Vụ nổ Big Bang’.

Nhà vật lý thiên văn Anirudh Chiti từ Đại học Chicago (Mỹ) và các cộng sự đã xác định được LMC-119, một trong những ngôi sao lâu đời nhất được biết đến bên ngoài thiên hà chứa Trái Đất Milky Way (Ngân Hà), ra đời chỉ 800 triệu năm sau Vụ nổ Big Bang.

LMC-119 nằm trong thiên hà lùn mang tên Đám mây Magellan Lớn (LMC), một thiên hà vệ tinh của Milky Way.

Hình ảnh từ kính viễn vọng không gian James Webb chụp 30 tinh vân Doradus, một khu vực hình thành sao hỗn loạn trong Đám mây Magellan Lớn – Ảnh: NASA/ESA/CSA

Bài công bố trên tạp chí khoa học Nature Astronomy cho biết LMC-119 hiện đã 13 tỉ tuổi, thuộc thế hệ sao thứ hai ra đời sau sự kiện Vụ nổ Big Bang khai sinh vũ trụ.

Những ngôi sao đầu tiên sinh ra từ vùng hỗn mang hậu Big Bang đã sống và chết cách đây hàng tỉ năm, nên không thể trực tiếp kể chuyện về vũ trụ sơ khai.

Nhưng dấu vết của những tổ tiên sao này vẫn được bảo tồn ở thế hệ sao thứ hai đã hình thành và tồn tại cho đến nay.

LMC-119 chính là thứ các nhà khoa học tìm kiếm, bởi xung quanh nó vẫn còn vương lại dấu vết của đám mây khí bụi mà nó đã ra đời, chính là các phần thân thể bị xé nhỏ của thế hệ sao thứ nhất – những “đứa con của Vụ nổ Big Bang”.

Theo lý thuyết được chấp nhận rộng rãi, các ngôi sao chính là thứ đã làm giàu hóa học trong vũ trụ. Thế hệ sao thứ nhất là những vật thể khổng lồ được tạo thành từ những nguyên tố duy nhất tồn tại dồi dào vào thời điểm đó: khoảng 3/4 hydro và 1/4 heli.

Thế nhưng, hạt nhân các ngôi sao chính là một lò phản ứng vĩ đại, nơi rèn nên các nguyên tố nặng hơn.

Các ngôi sao khi chết đi sẽ phát nổ, giải phóng các nguyên tố nặng hơn này các đám mây khí bụi, từ đó hình thành thêm các ngôi sao mới với thành phần đa dạng hơn. Các sao mới này tiếp tục rèn các nguyên tố nặng hơn nữa trong hạt nhân.

Trải qua rất nhiều thế hệ sao, vũ trụ đã vô cùng phong phú về mặt hóa học, Mặt Trời mới có thể ra đời với đĩa tiền hành tinh chứa đựng số nguyên tố hóa học khổng lồ.

Các hành tinh trẻ hơn Trái Đất quanh các ngôi sao ra đời sau Mặt Trời hiện có thể sở hữu bảng tuần hoàn lên tới hàng trăm nguyên tố.

Vì vậy, LMC-119 chính là bằng chứng xác thực để chứng minh và làm rõ thêm phần khởi đầu của lý thuyết tiến hóa sao đó.

Một số ngôi sao già cỗi như vậy từng được tìm thấy trong Milky Way, nhưng đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu có thể tìm hiểu điều đó ở một thiên hà khác.

Ngôi sao cổ đại này vốn ở xa chúng ta hơn nhiều khi ra đời vào 13 tỉ năm trước, cách tận 6 triệu năm ánh sáng, thuộc về một thiên hà sơ khai có lẽ đã bị sáp nhập với LMC

Bản thân thiên hà LMC không ngừng lao mình về phía thiên hà chứa Trái Đất. Do đó, ngôi sao này hiện chỉ cách chúng ta 160.000 năm ánh sáng, đủ để các kính viễn vọng quan sát được.

Dự kiến trong vòng 2-2,4 tỉ năm nữa, thiên hà vệ sinh này – bao gồm ngôi sao cổ đại nói trên – sẽ đâm sầm vào Milky Way, một sự kiện có khả năng hất Trái Đất khỏi vị trí hiện tại trong Thái Dương hệ.