Sự hình thành “sao tối” trong vũ trụ

Một cuộc nghiên cứu gần đây cho thấy những ngôi sao đầu tiên trong vũ trụ có thể có kích thước khổng lồ nhưng không hề chiếu sáng như những ngôi sao ngày nay. Thực chất nó được gọi là “sao tối” và hình thành do sự tiêu hủy của chất đen.

Chất đen là một loại vật chất vô hình được cho là hình thành nên vũ trụ sơ khai và giữ vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa của vũ trụ. Nhưng chưa có giả thiết nào đề cập đến chất đen hình thành nên những ngôi sao đầu tiên của dải ngân hà.

Quy trình khác lạ

Một giả thiết phổ biến của sự hình thành sao cho rằng các phân tử khí hydro và heli gắn kết và xoáy lại thành những đám mây. Khi các đám mây khí này nguội đi, chúng co lai và trở nên đặc hơn. Quá trình cứ tiếp diễn đến khi cả khí hydro và heli bắt đầu bốc cháy và sản sinh nguồn năng lượng như của mặt trời và những ngôi sao khác.

Theo công trình nghiên cứu mới đăng tải trên ấn bản tháng 1 của tạp chí Physical Review Letters, các nhà vật lý học thiên thể tìm hiểu quá trình chất đen ảnh hưởng lên nhiệt độ và tỷ trọng của các khí hình thành nên những ngôi sao đầu tiên.

Các nhà nghiên cứu giả định rằng, các phân tử chất đen tương tác và “tiêu hủy” lẫn nhau, sản sinh ra vi phân tử quark và phản vật chất của nó, antiquark. Quá trình này sinh nhiệt, giữ cho các đám mây hydro và heli không bị nguội đi và co lại, ngăn cản các phản ứng bốc cháy và tỏa nhiệt.

(Ảnh minh họa: NASA)

Theo trưởng nhóm nghiên cứu Paolo Gondolo của Đại học Utah, quá trinh sinh nhiệt có thể làm trung hòa quá trình tản nhiệt. Vì vậy, một ngôi sao không bị co lại và tạo nên “sao tối” khoảng 80 đến 100 triệu năm sau vụ nổ Big Bang.

Sự khác biệt trong cấu trúc của “sao tối”.

Những ngôi "sao tối” cũng chứa các chất thông thường dưới dạng các phân tử hydro và heli nhưng thường lớn hơn các ngôi sao khác khoảng 400 đến 200.000 lần và “xốp” hơn.

Gondolo cho rằng: “sao tối” vẫn còn tồn tại dù chúng không phát ra những tia sáng thông thường, thay vào đó là các tia gamma, neutrino và phản vật chất như positron và antipositron. Mọi người không thể thấy “sao tối” bằng mắt thường nhưng bức xạ từ những ngôi sao này mang sức nóng khủng khiếp. Gondolo tin rằng phát hiện của công trình này sẽ hé mở những bí ẩn trong quá trình hình thành các sao và giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm về bản chất của chất đen.