Tìm ra "thế giới người khổng lồ" 13 tỉ năm tuổi

Quay ngược mô hình tiến hóa vũ trụ được xây dựng trên khối kiến thức thiên văn khổng lồ của nhân loại ngày nay, một nhóm khoa học gia đã thành công trong việc khám phá những "người khổng lồ" gấp 10.000 lần Mặt trời.

Theo tờ Space, ngày nay những "người khổng lồ" vĩ đại nhất trong thế giới các vì sao cũng chỉ nặng gấp chục lần Mặt trời của chúng ta. Những ngôi sao cực lớn đó vô cùng hiếm hoi. Nhưng 13 tỉ năm trước, "tổ tiên" của chúng hoàn toàn khác.

Từ lâu, các nhà thiên văn đã xác định được cách mà các ngôi sao ngày nay tồn tại, được vây quanh bởi những thế giới có tính chất hóa học phong phú như Trái đất: Trải qua nhiều thế hệ sao chết đi và để lại di sản ngày một phong phú cho thế hệ sau, y như cách muôn loài tiến hóa.


Ảnh đồ họa về vũ trụ sơ khai hoang dã với siêu tân tinh khổng lồ, các lỗ đen quái vật phát sáng... - (Ảnh: ESA).

Để tìm hiểu những ngôi sao đầu tiên đã ra đời như thế nào, nhóm khoa học gia từ Trường Cao học Khoa học thuộc Đại học Kyoto và Trường Cao học Khoa học thuộc Đại học Tohoku (Nhật Bản) đã dùng một mô phỏng máy tính tinh vi để "quay ngược" thời gian vũ trụ.

Họ chọn khám phá "thời kỳ đen tối", sau vụ nổ Big Bang vài trăm triệu năm, khi thế hệ sao ra đời "từ hư không".

Mô hình máy tính này bao gồm tất cả thành phần vũ trụ thông thường: Vật chất tối giúp phát triển các thiên hà, sự tiến hóa và kết khối của khí trung tính, bức xạ có thể làm mát hoặc làm nóng khí...

Ngoài ra, nó còn một thứ đặc biệt quan trọng với các ngôi sao đầu tiên: Những dòng vật chất lạnh, chuyển động nhanh, đâm sầm vào các cấu trúc đã hình thành sẵn.

Họ phát hiện có một mạng lưới phức tạp tồn tại trước thế hệ sao đầu tiên: Khí trung hòa bắt đầu kết tụ. Vũ trụ sơ khai nghèo nàn chủ yếu chỉ có hydro và heli, nhưng chúng lại là thứ giải phóng nhiệt giúp các khối khí trung tính này ngày càng đạt đến mật độ cao hơn.

Các cụm mật độ cao dẫn trở nên rất ấm, tạo bức xạ phá vỡ khí trung tính và ngăn không cho nó phân mảnh thành nhiều cụm nhỏ hơn. Vì vậy, những ngôi sao được ra đời từ các cụm này cực lớn, với kích thước phổ biến khoảng 10.000 lần Mặt trời, tức gấp 1.000 lần các ngôi sao lớn nhất ngày nay.

Đó sẽ là những ngôi sao cực kỳ sáng và có thời gian sống cực ngắn, chưa đầy 1 triệu năm. Trong cái chết dữ dội dưới dạng siêu tân tinh vĩ đại hơn các siêu tân tinh ngày nay rất nhiều, những "người khổng lồ" sơ khai này bắt đầu tuôn ra vũ trụ những sản phẩm mà chúng tạo ra từ phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi - là những nguyên tố nặng hơn hydro và heli.

Chu trình này lặp lại liên tục trong vũ trụ và 13 tỉ năm sau, vũ trụ sở hữu những ngôi sao bé nhỏ hơn rất nhiều nhưng chứa thành phần hóa học vô cùng phong phú, bao gồm nhiều nguyên tố nặng hơn.

Nhưng cũng vì vũ trụ đầy những nguyên tố nặng, các cụm khí trung hòa không bao giờ đủ nóng và kết tụ đủ lớn để tạo ra những con quái vật khổng lồ nữa.

Nghiên cứu vừa được công bố trực tuyến trên kho dữ liệu khoa học arXiv và đang chờ được bình duyệt bởi Monthly Notices of the Royal Astronomical Society để xuất bản chính thức.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Đổi đời nhờ

Đổi đời nhờ "vàng từ trên trời rơi xuống" trúng nhà

Một người thợ đóng quan tài trở thành triệu phú chỉ sau một đêm nhờ thiên thạch nặng 2,1kg rơi qua mái nhà.

Đăng ngày: 28/08/2025
Vật chất trong vũ trụ tồn tại từ hư không hay nó tồn tại ngay từ đầu?

Vật chất trong vũ trụ tồn tại từ hư không hay nó tồn tại ngay từ đầu?

Đây là một câu hỏi lớn, và cũng có thể nói rằng đây cũng là câu hỏi cơ bản của loài người về vũ trụ xung quanh chúng ta.

Đăng ngày: 28/08/2025
Tiết lộ mới gây choáng ngợp về

Tiết lộ mới gây choáng ngợp về "hành tinh thứ 9" làm bằng vàng

Bản đồ chi tiết nhất về hành tinh thứ 9 nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc vừa được công bố trong một nghiên cứu đăng tải trên Journal of Geophysical Research: Planets.

Đăng ngày: 28/08/2025
Phát hiện thiên hà cách Trái đất 33 tỷ năm ánh sáng

Phát hiện thiên hà cách Trái đất 33 tỷ năm ánh sáng

Với khoảng cách rất xa, ánh sáng từ thiên hà JADES-GS-z13-0 phải mất hơn 13,4 tỷ năm mới đến được Kính viễn vọng Không gian James Webb.

Đăng ngày: 28/08/2025
Hàng trăm thiên hà xa xôi được nhìn thấy qua kính viễn vọng James Webb

Hàng trăm thiên hà xa xôi được nhìn thấy qua kính viễn vọng James Webb

Một hình ảnh vừa được chụp bởi Cảm biến Hướng dẫn Tinh tế của kính viễn vọng James Webb cung cấp một cái nhìn hấp dẫn về các thiên hà xa xôi trong vũ trụ qua ánh sáng hồng ngoại.

Đăng ngày: 27/08/2025
Liệu trình độ công nghệ hiện tại của con người có thể đốt cháy sao Mộc không?

Liệu trình độ công nghệ hiện tại của con người có thể đốt cháy sao Mộc không?

Kích hoạt sao Mộc dường như là một kế hoạch khả thi trong bộ phim khoa học viễn tưởng The Wandering Earth (Địa cầu lưu lạc).

Đăng ngày: 25/08/2025
Phát hiện thế giới khác đầy

Phát hiện thế giới khác đầy "tuyết" rơi ngay bên trong lòng Trái đất

Các tín hiệu kỳ lạ từ nơi sâu thẳm bên trong lòng Trái đất đã giúp các nhà khoa học xác định một thế giới không tưởng, sâu 3.000km bên dưới bề mặt, nơi tuyết giàu silicon đang rơi.

Đăng ngày: 24/08/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News