Trong kỷ nguyên mà công nghệ thiên văn học phát triển vượt bậc, chúng ta liên tục khám phá ra những điều mới mẻ về vũ trụ. Tuy nhiên, không phải mọi phát hiện đều rõ ràng, mà đôi khi chúng lại đặt ra những câu hỏi hóc búa, thách thức sự hiểu biết hiện tại của chúng ta. Một nghiên cứu gần đây đã hé lộ về một vật thể bí ẩn tại trung tâm Dải Ngân Hà, một thiên thể không giống bất kỳ vật thể nào đã biết trước đây.
Vật Thể Bí Ẩn G002.46700-0.727: Một Câu Đố Thiên Văn Học
Vật thể này, được đặt tên là g002.46700-0.727, được phát hiện bởi kính viễn vọng ALMA ở Chile. Nó phát ra vi sóng, cho thấy nó chứa bụi và khí di chuyển với tốc độ đáng kinh ngạc, khoảng 180.000 km/h, từ một khu vực rất nhỏ ở trung tâm thiên hà. Trung tâm Dải Ngân Hà là một nơi đặc biệt, chứa hàng tỷ ngôi sao, bụi khí, một lỗ đen siêu lớn, và là nơi sinh ra của nhiều ngôi sao mới. Đây chính là địa điểm lý tưởng để phát hiện các loại vật thể mới và lạ thường.
Các nhà nghiên cứu đã xem xét nhiều giả thuyết để giải thích bản chất của vật thể này, từ lỗ đen, đám mây đang suy sụp đến ngôi sao tiến hóa. Tuy nhiên, các đặc điểm của g002.46700-0.727 không phù hợp với bất kỳ loại thiên thể nào đã biết. Các giả thuyết như dòng chảy tiền sao, dòng chảy nổ, đám mây đang suy sụp, sự hợp nhất sao, lỗ đen khối lượng trung bình và thiên hà nền đều không giải thích đầy đủ các quan sát.
Vùng Phân Tử Trung Tâm (CMZ): “Vườn Ươm” Của Những Điều Bí Ẩn
Vật thể g002.46700-0.727 được tìm thấy trong khu vực đặc biệt của trung tâm Dải Ngân Hà, được gọi là Vùng Phân tử Trung Tâm (CMZ), trải dài khoảng 700 năm ánh sáng. Đây là khu vực chứa gần 80% tổng lượng khí đậm đặc của thiên hà, với nhiều đám mây phân tử và các cụm hình thành sao khổng lồ vẫn còn là ẩn số.
Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra sóng mm phát ra từ vật thể này, cùng với bức xạ liên tục dường như đến từ bụi. Nó cũng phát ra tín hiệu cụ thể từ một số phân tử như carbon monosulfide và sulfur monoxide. Đáng chú ý, nhiệt độ của khí trong vật thể này vào khoảng -436 độ F (khoảng -260 độ C), lạnh hơn nhiều so với nhiệt độ thông thường ở khu vực này của thiên hà.
Một điều đáng chú ý khác là các phân tử khí không di chuyển theo một vòng tròn đơn giản, cho thấy chúng có thể đang chảy ra từ một ngôi sao đang phát nổ. Tuy nhiên, sóng xung kích do vụ nổ tạo ra thường tạo ra các hóa chất mà vật thể này không có. Do đó, các nhà nghiên cứu cho rằng lời giải thích hợp lý nhất có thể là một lỗ đen khối lượng trung bình hoặc một cặp ngôi sao đang hợp nhất bị che khuất bởi bụi. Tuy nhiên, vật thể g002.46700-0.727 vẫn không hoàn toàn phù hợp với hai giả thuyết này.
Lịch Sử Hình Thành Sao Dữ Dội Tại Trung Tâm Ngân Hà
Nghiên cứu sâu hơn về trung tâm Dải Ngân Hà, các nhà thiên văn học đã sử dụng kính viễn vọng VLT tại sa mạc Atacama ở Chile để tìm hiểu về lịch sử hình thành sao của khu vực này. Họ phát hiện ra rằng trung tâm thiên hà đã trải qua một thời kỳ hình thành sao cực kỳ dữ dội trong quá khứ.
Dữ liệu thu được từ bộ tạo ảnh trường rộng độ nét cao (Hóc cai) cho thấy bằng chứng về các vụ nổ sao lớn ở trung tâm thiên hà đã xảy ra hàng tỷ năm trước. Số lượng vụ nổ siêu tân tinh gần đây dữ dội đến mức không dưới 100.000 vụ nổ. Điều này đã phủ nhận quan niệm trước đây cho rằng các ngôi sao hình thành liên tục trong thiên hà của chúng ta.
Theo nghiên cứu, khoảng 80% các ngôi sao ở khu vực trung tâm của Dải Ngân Hà được hình thành từ rất sớm trong lịch sử, từ 8 đến 13,5 tỷ năm trước. Sau thời kỳ này, có rất ít ngôi sao được sinh ra. Khoảng 1 tỷ năm trở lại đây, một đợt hình thành sao cực mạnh khác lại xảy ra, tạo ra khoảng 5% số sao mới của hệ ngân hà. Các ngôi sao này thuộc về vùng đĩa hạt nhân, một cấu trúc sao dày đặc hình đĩa với đường kính khoảng 1000 năm ánh sáng.
Sự Bùng Nổ Sao và Những Dấu Vết Để Lại
Giai đoạn hình thành sao gần đây kéo dài không dưới 100 triệu năm và tạo ra tổng khối lượng các ngôi sao mới tương đương với vài chục triệu mặt trời. Điều này khác xa so với tốc độ hình thành sao mới hiện nay, chỉ khoảng một hoặc hai khối lượng mặt trời mỗi năm. Các điều kiện trong khu vực nghiên cứu tương tự như ở các thiên hà bùng nổ sao, nơi có tốc độ hình thành sao cực kỳ cao.
Hoạt động này có thể là kết quả của sự bùng nổ hơn 100.000 siêu tân tinh, một trong những sự kiện tràn đầy năng lượng nhất trong lịch sử của Dải Ngân Hà. Trong một vụ bùng nổ sao, nhiều ngôi sao khổng lồ được tạo ra, và chúng chết trong các vụ nổ siêu tân tinh dữ dội, để lại dấu vết trong khí và bụi phát ra. Nghiên cứu này được thực hiện nhờ thiết bị Hóc cai, có khả năng quan sát hồng ngoại với độ phân giải cao, giúp các nhà khoa học có thể nhìn xuyên qua bụi và khí để thu được hình ảnh chi tiết về trung tâm thiên hà.
Sao Chổi 46P/Wirtanen: Một Vụ Nổ Tự Nhiên
Bên cạnh những bí ẩn ở trung tâm ngân hà, các nhà thiên văn học cũng ghi lại được những sự kiện thú vị khác trong vũ trụ. Sử dụng dữ liệu từ vệ tinh TESS, các nhà khoa học đã chụp được hình ảnh rõ ràng về vụ nổ của sao chổi 46P/Wirtanen, một quan sát đầy đủ và chi tiết nhất về một vụ nổ sao chổi tự nhiên.
Các vụ nổ tự phát trên sao chổi có thể làm tăng đáng kể kích thước đầu sao chổi. Nguyên nhân của vụ nổ vẫn chưa rõ, nhưng có thể liên quan đến các điều kiện trên bề mặt sao chổi. Một số cơ chế đã được đề xuất như sự kiện nhiệt, khi một sóng nhiệt xâm nhập vào vùng băng dễ bốc hơi, hoặc sự kiện cơ học, khi một mảng băng rơi ra, tạo ra sự tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời.
Vụ nổ của 46P/Wirtanen xảy ra trước khi sao chổi này đến gần trái đất nhất. Vụ nổ ban đầu diễn ra theo hai giai đoạn, một chấp sáng kéo dài hơn 1 giờ và giai đoạn thứ hai tiếp phát sáng rực rỡ 8 giờ. Sau khi đạt độ sáng cực đại, sao chổi mờ dần trong khoảng hai tuần. Ước tính có khoảng 1 triệu kg vật liệu đã bị đẩy ra trong vụ nổ này, có thể tạo ra một miệng hố dài khoảng 20m trên bề mặt sao chổi.
Kết luận
Những phát hiện mới nhất về vật thể bí ẩn g002.46700-0.727 ở trung tâm Dải Ngân Hà và vụ nổ sao chổi 46P/Wirtanen một lần nữa khẳng định vũ trụ luôn ẩn chứa những điều bất ngờ, thách thức sự hiểu biết của chúng ta. Các nghiên cứu này không chỉ mở ra những hướng đi mới trong thiên văn học mà còn thúc đẩy sự phát triển của công nghệ quan sát, giúp chúng ta có thể khám phá vũ trụ một cách chi tiết và sâu sắc hơn. Những bí ẩn này sẽ tiếp tục là nguồn cảm hứng cho các nhà khoa học trong hành trình khám phá không gian vô tận.
Tài liệu tham khảo
- Nature: https://www.nature.com
- Nasa: https://www.nasa.gov
- Các nghiên cứu thiên văn học được đề cập trong bài viết.