Ngôi sao nào nhỏ nhất vũ trụ?

Sử dụng kính thiên văn James Webb, các nhà khoa học đã xác định được ngôi sao nhỏ nhất từng được biết tới trong vũ trụ hay ít nhất là một vật thể nhỏ nhất từng được biết tới, bắt đầu hình thành giống như một ngôi sao trước khi tàn lụi thành sao lùn nâu.

“Một câu hỏi cơ bản bạn sẽ thấy trong mọi cuốn sách giáo khoa về thiên văn học, đó là đâu là sao nhỏ nhất”, Kevin Luhman – một nhà thiên văn học tại Đại học bang Pennsylvania cho hay.

“Đây là điều chúng tôi đang cố gắng trả lời”, ông Kevin Luhman nói.

Luhman và đội ngũ của ông đã phát hiện ra một tiền sao nhỏ trong cụm sao có tên là IC 348, nằm cách Trái Đất 1.000 năm ánh sáng. Vật thể này có thể là một sao lùn nâu – loại thiên thể nằm trên ranh giới giữa hành tinh và sao.

Hình ảnh trung tâm cụm sao IC348 từ kính thiên văn James Webb của NASA.

Các sao lùn nâu không hẳn là sao nhưng chúng gần như vậy. Về cơ bản, chúng là những ngôi sao không thể phát sáng, vì thế chúng còn gọi là “những ngôi sao hỏng”. Các sao lùn nâu không đủ lớn để duy trì phản ứng nhiệt hạch ở lõi. Tuy nhiên, chúng có đủ khối lượng để phát sáng và tỏa nhiệt từ việc phân hạch một loại hydro đặc biệt gọi là deuterium. Deuterium là một hình thức ổn định của hydro có thêm 1 neutron trong khi hydro thông thường chỉ có 1 proton trong hạt nhân.

Hầu hết các ngôi sao đều đặc đến khó tin, thậm chí là so với các hành tinh lớn nhất. Mặt trời của chúng ta có khối lượng lớn hơn sao Mộc 1.000 lần – hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời nhưng đường kính của nó chỉ lớn gấp 10 lần sao Mộc. Trong khi đó, một sao lùn nâu lớn có thể chứa 80 sao Mộc bên trong. Nhưng sao lùn nâu đặc biệt trên chỉ có khối lượng gấp 3 – 4 lần sao Mộc – do đó nó có thể là ngôi sao nhỏ nhất hoặc một vật thể giống sao nhỏ nhất từng được phát hiện. Nó cũng rất trẻ bởi nó nằm trong cụm sao mới chỉ 5 triệu năm tuổi.

Ngoài ra, các nhà khoa học còn phát hiện ra sao lùn nâu trên và các hàng xóm của nó dường như có một phân tử đáng chú ý trong bầu khí quyển của chúng. Các nhà nghiên cứu đã tìm ra dấu hiệu của hydrocarbon – một phân tử chứa một vài nguyên liệu thô cho sự sống. Tàu thăm dò Cassini của NASA cũng phát hiện ra dấu hiệu của phân tử này trong bầu khí quyển của mặt trăng Titan trên sao Thổ nhưng đây là lần đầu tiên họ phát hiện ra nó ở ngoài Hệ Mặt trời.

Những quan sát trên có thể giúp các nhà nghiên cứu có một bức tranh rõ ràng hơn về việc các ngôi sao hình thành và sụp đổ như thế nào.