Phát hiện đám mây phân tử khổng lồ gần Trái đất nhất từ trước đến nay

[miro1510]

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế vừa công bố phát hiện quan trọng: một đám mây phân tử khổng lồ ẩn mình trong không gian gần Trái đất. Đó là một cấu trúc khí khổng lồ chưa từng được quan sát trước đây, bất chấp khoảng cách tương đối gần hệ Mặt trời.

Theo CNN, nó được đặt tên Eos, theo nữ thần bình minh trong thần thoại Hy Lạp, đám mây này có thể góp phần giải mã quá trình hình thành của các ngôi sao và hành tinh trong vũ trụ.

Nếu có thể quan sát bằng mắt thường, Eos sẽ xuất hiện với kích thước gấp khoảng 40 lần đường kính Mặt trăng trên bầu trời đêm. Theo báo cáo được công bố ngày 29.4 trên tạp chí Nature Astronomy, khối lượng của đám mây này ước tính gấp 3.400 lần Mặt trời.

Đám mây phân tử vừa được phát hiện nằm cách Trái đất khoảng 300 năm ánh sáng, gần hơn bất kỳ đám mây hình thành sao nào từng được biết đến trước đây - Ảnh: CNN

Một phát hiện bất ngờ ngay trong “sân sau vũ trụ”

“Trong thiên văn học, việc khám phá ra những điều chưa từng thấy thường liên quan đến việc quan sát ngày càng sâu hơn với các kính thiên văn tối tân, từ các hành tinh nhỏ, sao xa đến thiên hà xa xôi. Tuy nhiên, Eos lại là một ngoại lệ. Nó ở ngay gần Trái đất, như thể nằm ngay trong sân sau của vũ trụ, vậy mà chúng ta đã bỏ lỡ suốt bao lâu nay”, Thomas Haworth, đồng tác giả nghiên cứu và là nhà vật lý thiên văn tại Đại học Queen Mary (Anh) cho biết.

Đám mây phân tử là những khối khí và bụi đặc quánh trong không gian, nơi các phân tử như hydro (H₂) và carbon monoxide (CO) hình thành. Khi đạt mật độ đủ lớn, các vùng trong đám mây có thể sụp đổ dưới tác động của trọng lực, từ đó hình thành các ngôi sao trẻ. Đây là bước khởi đầu cho sự hình thành các hệ hành tinh.

Thông thường, các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng vô tuyến và hồng ngoại để phát hiện đám mây phân tử, chủ yếu dựa vào tín hiệu từ carbon monoxide - một phân tử dễ quan sát ở bước sóng dài. Tuy nhiên, Eos lại không chứa nhiều carbon monoxide như các đám mây khác, khiến nó không phát ra tín hiệu đặc trưng thường dùng để phát hiện qua các phương pháp quan sát truyền thống.

Ánh sáng cực tím - chìa khóa mở cánh cửa ẩn giấu

Điểm then chốt trong việc phát hiện ra Eos nằm ở việc sử dụng một phương pháp quan sát khác: ánh sáng cực tím.

Các nhà nghiên cứu đã khai thác dữ liệu từ thiết bị quang phổ cực tím xa FIMS-SPEAR, được tích hợp trên vệ tinh STSAT-1 của Hàn Quốc.

Thiết bị này cho phép tách ánh sáng phát ra từ các vật thể trong không gian thành các bước sóng riêng biệt - tương tự như cách lăng kính phân tách ánh sáng mặt trời thành các màu cầu vồng - giúp xác định các thành phần cấu tạo trong đám mây.

“Chúng tôi có thể phát hiện ra Eos nhờ quan sát ở một bước sóng hoàn toàn khác - ánh sáng cực tím do hydro phát ra. Nếu chỉ sử dụng phương pháp truyền thống, chúng tôi đã tiếp tục bỏ lỡ nó”, nhà khoa học Haworth nói.

Dữ liệu từ FIMS-SPEAR đã được công bố rộng rãi vào năm 2023. Khi đó, Blakesley Burkhart - Phó giáo sư vật lý và thiên văn tại Đại học Rutgers (Mỹ), đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, tình cờ phát hiện ra dấu hiệu bất thường của Eos trong tập dữ liệu này.

“Đây là đám mây phân tử đầu tiên được phát hiện thông qua sự phát xạ cực tím xa trực tiếp từ phân tử hydro. Đám mây này thực sự đang phát sáng trong bóng tối”, Burkhart cho hay.

Cơ hội quý giá để nghiên cứu sự hình thành hệ Mặt trời

Với khoảng cách chỉ 300 năm ánh sáng - gần hơn bất kỳ đám mây phân tử nào từng được ghi nhận - Eos trở thành một đối tượng nghiên cứu lý tưởng cho giới thiên văn học.

Trong khi trước đó, các đám mây phân tử được cho là cách Trái đất ít nhất 1.600 năm ánh sáng, thì phát hiện này đã làm thay đổi nhận thức về cấu trúc không gian gần hệ Mặt trời.

“Phát hiện Eos giúp chúng tôi có cơ hội trực tiếp đo lường cách các đám mây phân tử hình thành, phân rã và chuyển hóa khí giữa các vì sao thành sao và hành tinh”, ông Burkhart nhấn mạnh.

Đồng quan điểm, Melissa McClure - Trợ lý giáo sư tại Đại học Leiden (Hà Lan), người không tham gia vào nghiên cứu, cũng cho rằng phát hiện này hết sức bất ngờ.

“Thật khó hiểu khi có một vật thể lớn như vậy lại nằm gần Trái đất mà chúng ta chưa từng nhận ra. Giống như việc bạn sống ở một khu ngoại ô, và rồi bất ngờ phát hiện một boongke ngầm khổng lồ nằm ngay bên dưới bãi đất trống cạnh nhà”, bà nói

Thay đổi cách tiếp cận trong thiên văn học hiện đại

Phát hiện đám mây Eos cho thấy rõ giới hạn của phương pháp tiếp cận truyền thống trong lĩnh vực thiên văn học, vốn chủ yếu dựa vào các tín hiệu quen thuộc như carbon monoxide để xác định các cấu trúc không gian.

Việc một cấu trúc khí khổng lồ có thể tồn tại ở cự ly gần mà chưa từng được nhận diện cho thấy cần có cách tiếp cận linh hoạt hơn, kết hợp nhiều hướng quan sát để có cái nhìn toàn diện hơn về vũ trụ.

Trong tương lai, sự phối hợp giữa các kỹ thuật đo lường ở nhiều bước sóng khác nhau - từ vô tuyến, hồng ngoại đến cực tím - được kỳ vọng sẽ dẫn đến những phát hiện mang tính đột phá tại những vùng không gian mà trước đây vẫn bị che khuất khỏi tầm nhìn của con người.