Hàng nghìn ngôi sao tập trung giống đàn ong
Kính viễn vọng không gian Hubble chụp ảnh những ngôi sao rực rỡ nằm sát nhau trong cụm sao cầu NGC 1805 thuộc chòm Kiếm Ngư.
Ảnh chụp cụm sao cầu NGC 1805 của kính Hubble. Ảnh: NASA.
NASA hôm 11/9 đăng lên website ảnh chụp cụm sao cầu NGC 1805 của Hubble, kính viễn vọng không gian do NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cùng vận hành. Nhóm gồm hàng nghìn ngôi sao chen chúc này nằm gần rìa Đám Mây Magellan Lớn, thiên hà cách Trái Đất khoảng 160.000 năm ánh sáng. Những ngôi sao trong cụm NGC 1805 nằm rất gần nhau, giống như đàn ong bu quanh tổ, NASA nhận xét.
Tại trung tâm của cụm sao cầu, các ngôi sao có thể nằm gần nhau gấp 100 – 1.000 lần so với khoảng cách giữa Mặt Trời với những ngôi sao gần nhất. Điều này khiến xung quanh chúng không thể có hệ hành tinh.
Ảnh chụp NGC 1805 của Hubble kết hợp nhiều loại ánh sáng. Những ngôi sao xanh được quan sát dưới ánh sáng cận cực tím, trong khi với sao đỏ là ánh sáng đỏ và cận hồng ngoại. Các kính viễn vọng không gian như Hubble có thể quan sát trong ánh sáng cực tím vì chúng nằm phía trên khí quyển Trái Đất. Khí quyển hấp thụ phần lớn tia cực tím nên các trạm dưới mặt đất không làm được điều này.
NGC 1805 thuộc chòm sao Dorado (Kiếm Ngư). Các nhà khoa học có thể quan sát cụm sao cầu trẻ này từ Nam Bán cầu. Cụm sao cầu thường chứa những ngôi sao chào đời cùng thời điểm. Tuy nhiên, có vẻ NGC 1805 chứa hai nhóm sao với tuổi cách nhau hàng triệu năm. Việc quan sát những cụm sao như vậy có thể giúp giới khoa học hiểu thêm về quá trình sao tiến hóa cũng như các yếu tố quyết định xem đến cuối đời, chúng sẽ trở thành sao lùn trắng hay phát nổ với vụ nổ siêu tân tinh.
Ảnh chụp từ Hubble tiết lộ khía cạnh mới của vật chất tối
Các nhà thiên văn học phát hiện vật chất tối bẻ cong ánh sáng của các thiên hà, khiến chúng bị biến dạng khi quan sát bằng kính viễn vọng.
Những ngôi sao, hành tinh và các vật thể phát sáng nổi bật trên bầu trời chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong vũ trụ. Trên thực tế, vật chất tối - nằm trong khoảng không giữa các thiên thể - mới chiếm phần lớn khối lượng và định hình cấu trúc của vũ trụ.
Vật chất tối vô hình và rất khó nắm bắt. Nó không tương tác với các hạt khác trong không gian, cũng không phát ra, hấp thụ hay phản xạ ánh sáng. Các nhà thiên văn học đã tìm kiếm vật chất bí ẩn này trong hàng thập kỷ, nhưng cách duy nhất để nghiên cứu nó là thông qua lực hấp dẫn.
Lực hấp dẫn của vật chất tối tác động lên những thứ có thể nhìn thấy được như cụm thiên hà, một trong những cấu trúc lớn nhất trong vũ trụ bao gồm vô số thiên hà riêng lẻ. Vật chất tối liên kết các thiên hà lại với nhau và bản thân mỗi thiên hà cũng chứa rất nhiều vật chất tối. Về cơ bản, chúng giống như một mạng lưới liên kết.
Vì vậy, một trong những cách mà các nhà thiên văn học sử dụng để phát hiện vật chất tối là thông qua thấu kính hấp dẫn, trong đó lực hấp dẫn làm biến dạng không gian. Điều này xảy ra khi lực hấp dẫn của vật chất tối trong cụm thiên hà hoạt động giống như một chiếc kính lúp. Nó bẻ cong và phóng đại ánh sáng của các thiên hà.
Ánh sáng từ các thiên hà bên trong cụm MACS J1206 bị bẻ cong bởi túi vật chất tối. Ảnh: Hubble.
Trong một nghiên cứu mới được xuất bản trên tạp chí Science hôm 10/9, các nhà khoa học do Giáo sư Massimo Meneghett từ Đài quan trắc Vật lý Thiên văn và Khoa học Không gian Bologna (OAS) thuộc Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia Italy (INAF) dẫn đầu đã phát hiện ra rằng các khối vật chất tối nhỏ - được gọi là túi vật chất tối - có thể tạo ra hiệu ứng kính lúp mạnh gấp 10 lần so với suy đoán trước đây.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA và Kính viễn vọng Rất lớn (VLT) của Đài quan sát Nam Âu ở Chile để quan sát những biến dạng ở 11 cụm thiên hà lớn. Dữ liệu từ cả hai kính viễn vọng cho thấy hình ảnh các thiên hà bị bóp méo giống như vòng cung, cùng với các đốm sáng bất thường như vết bẩn trong một bức tranh.
Meneghett cho biết những vòng cung và đốm sáng đó có thể được tạo ra bởi các túi vật chất tối tập trung dày đặc bên trong các thiên hà riêng lẻ. Phát hiện này khiến các nhà thiên văn học ngạc nhiên vì nó khác với mô hình lý thuyết trước đây về sự phân bố vật chất tối bên trong cụm thiên hà.
"Chúng tôi đã thực hiện rất nhiều thử nghiệm cẩn thận trong việc so sánh các mô phỏng với dữ liệu trong nghiên cứu và nhận thấy có sự không trùng khớp. Nguồn gốc của sự khác biệt này có thể là do chúng tôi thiếu một số lý thuyết vật lý quan trọng trong các mô phỏng", Meneghett giải thích.
"Còn nhiều điều trong vũ trụ mà chúng ta không nắm bắt được trong các mô hình lý thuyết hiện tại. Điều này có thể dẫn đến những 'lỗ hổng' trong hiểu biết của chúng ta về bản chất và đặc tính của vật chất tối. Dữ liệu mới từ Hubble cho phép chúng tôi thăm dò sự phân bố của vật chất bí ẩn này ở quy mô nhỏ nhất", nhà vật lý thiên văn lý thuyết Priyamvada Natarajan tại Đại học Yale của Mỹ, một thành viên trong nhóm nghiên cứu, cho biết thêm.
Meneghett cùng các cộng sự hy vọng những sứ mệnh trong tương lai như Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman, dự kiến phóng vào năm 2025, sẽ giúp thu thập dữ liệu từ các cụm thiên hà xa xôi hơn, cho phép cải tiến mô hình vật chất tối.
24 ngôi sao kỳ lạ được phát hiện qua kính viễn vọng Hubble Kính viễn vọng Hubble đã phát hiện ra 24 ngôi sao bất thường trong cụm sao cổ ở thiên hà Milky Way. Những ngôi sao kỳ lạ này nằm trong cụm sao cổ NGC 6397, phần lớn đều được cấu hành từ helium chứ không phải carbon và oxy thông thường, chúng là các ngôi sao lùn trắng xuất hiện dưới dạng các...