Phát hiện dòng sông sao tuyệt đẹp chảy xuyên vũ trụ

Một dòng sông sao tuyệt đẹp đã được phát hiện chảy qua hai vùng không gian trong một cụm thiên hà cách chúng ta khoảng 300 triệu năm ánh sáng.

Sông Coma Giant chính là vệt đen mờ ở giữa. Ảnh: Science Alert

Những “cây cầu” kết nối giữa các thiên hà thường được gọi là dòng sao. Với chiều dài 1,7 triệu năm ánh sáng, Dòng Coma Giant vừa được phát hiện chính là dòng sao dài nhất mà con người từng thấy. Nhưng hơn thế, dòng sông phát sáng mờ nhạt này cũng là dòng sông đầu tiên được quan sát thấy bên ngoài thiên hà.

Khám phá này là một bất ngờ lớn trong giới thiên văn học. Trong một môi trường có lực hấp dẫn phức tạp như một cụm thiên hà, một thứ mong manh như dòng sao sẽ không tồn tại lâu dài được.

Nhà vật lý thiên văn Javier Román tại Đại học Groningen ở Hà Lan và Đại học La Laguna ở Tây Ban Nha chia sẻ: “Dòng sông khổng lồ này đi ngang qua đường quan sát của chúng tôi một cách tình cờ. Lúc đó, chúng tôi đang nghiên cứu quầng sáng của các ngôi sao nằm xung quanh các thiên hà lớn”.

Các dòng sao xuất hiện khá phổ biến trong Dải Ngân hà. Chúng được cho là tàn dư của các cụm sao hình cầu dày đặc, bị kéo vỡ ra bởi lực thủy triều của Dải Ngân hà. Nhưng chúng khó xác định. Sự liên kết của các ngôi sao không rõ ràng, bởi vì khoảng cách đến các ngôi sao khá khó đo và các dòng chảy khá mờ nhạt.

Trong không gian giữa các thiên hà, sự mờ nhạt đó cũng trở nên khó phát hiện. Không gian tràn ngập những vật thể phát sáng; thứ gì đó mờ nhạt sẽ có nguy cơ bị bỏ lỡ.

Tuy nhiên, những năm gần đây, công nghệ kính thiên văn và kỹ thuật phân tích đã hé lộ được nhiều thứ mờ nhạt hơn những gì chúng ta có thể xác định được trong quá khứ. Và đó là câu chuyện của Dòng Coma Giant.

Bức ảnh cho thấy vị trí hóng to vị trí của sông Coma Giant giữa các thiên hà. Ảnh: Science Alert

Ông Román và các đồng nghiệp đã sử dụng Kính thiên văn Jeanne Rich 0,7 mét và Kính viễn vọng William Herschel 4,2 mét để tìm kiếm các cấu trúc mờ nhạt trong Cụm Coma. Cụm này chứa đến hàng nghìn thiên hà.

Mục tiêu của họ là nghiên cứu các quầng thiên hà – những vùng hình cầu, khuếch tán của các ngôi sao thưa thớt và vật chất tối bao quanh các thiên hà.

Tuy nhiên, dữ liệu quan sát lại chỉ ra một điều bất ngờ: một dải sao trải dài, không nằm trong một thiên hà mà nằm giữa các thiên hà.

Dải băng này khác biệt rõ rệt với các sợi mỏng manh trong mạng lưới vũ trụ cũng kết nối các thiên hà. Nó không khác gì những dòng sao trong Dải Ngân hà, nhưng ở quy mô hoành tráng hơn nhiều.

Mặc dù chúng khá lớn và có vẻ yên bình, nhưng các cụm thiên hà lại là môi trường hỗn loạn về lực hấp dẫn. Các thiên thể cực lớn trong đó đẩy và hút nhau theo mọi hướng.

Các nhà nghiên cứu bất ngờ khi thấy một dòng sao có thể tồn tại lâu dài trong một môi trường như vậy. Và môi trường đó cũng cho chúng ta một số manh mối về nguồn gốc của dòng sao.

Họ đã tiến hành mô phỏng và đi đến phát hiện rằng, tuy hiếm nhưng những dòng như vậy có thể hình thành trong một cụm thiên hà, từ một thiên hà lùn bị lực hấp dẫn của các thiên hà lớn hơn kéo ra xa nhau.

Các cụm thiên hà chứa đầy vật chất bí ẩn nên điều này thu hút sự quan tâm của giới khoa học đang cố gắng tìm ra vật chất đó được tạo thành từ đâu.

Câu chuyện của dòng sao tuyệt đẹp Coma Giant cũng gợi ý rằng những cấu trúc tương tự có thể được tìm thấy ở các cụm thiên hà khác. Các nhà nghiên cứu hy vọng có thể sử dụng kính thiên văn lớn hơn để quan sát kỹ hơn những quần thể khổng lồ này để tìm ra những bí mật khác mà chúng ta có thể đã bỏ lỡ.

Nhà thiên văn học Reynier Peletier tại Đại học Groningen cho biết: “Chúng tôi rất muốn quan sát từng ngôi sao trong và gần dòng sao”.

Nghiên cứu này vừa được công bố trên tạp chí “Astronomy & Astrophysics”.