Phát hiện “quả bom quái vật” làm rung chuyển vũ trụ

James Webb – kính viễn vọng không gian mạnh nhất thế giới do NASA phát triển và điều hành chính – vừa ghi nhận được siêu tân tinh lớn nhất và xa nhất, đánh dấu cái chết của một “quái vật sao” từ vũ trụ sơ khai.

Siêu tân tinh này được phát hiện như một phần của chương trình khảo sát ngoài thiên hà sâu tiên tiến JWST (JADES), xảy ra vào thời điểm 11,4 tỉ năm trước, tức khi vũ trụ mới chỉ 2,4 tỉ tuổi, bên trong một thiên hà sơ khai khổng lồ.

Được đặt tên là AT 2023adsv, “quả bom” cổ đại này tàn khốc hơn nhiều so với những gì chúng ta quan sát được ngày nay hoặc trong quá khứ gần. Nó được mô tả là “làm rung chuyển vũ trụ”.

Ước tính sức mạnh của vụ nổ gấp đôi so với sức mạnh trung bình các vụ nổ sao mà chúng ta quan sát được trong vùng vũ trụ gần hơn.

Các nhà thiên văn gọi vật thể mẹ của AT 2023adsv là “quái vật sao” bởi nó là một ngôi sao siêu khổng lồ, khối lượng gấp 20 lần Mặt Trời của chúng ta.

“Những ngôi sao đầu tiên khác biệt đáng kể so với những ngôi sao ngày nay. Chúng rất lớn, nóng và gây ra những vụ nổ khổng lồ” – tờ Live Science dẫn lời nhà nghiên cứu David Coulter từ Viện Khoa học kính viễn vọng không gian (STScl – Mỹ), thành viên nhóm JADES.

Vũ trụ khởi đầu với thành phần hóa học khá đơn điệu, chỉ gồm các nguyên tố nhẹ như hydro và heli.

Thế hệ sao đầu tiên, được gọi là sao Quần thể III, được sinh ra từ các mảng quá dày đặc, bắt đầu hợp nhất hydro và heli thành các nguyên tố nặng hơn bên trong lõi của chúng.

Cuối đời, các ngôi sao này phát nổ và giải phóng các kim loại nặng hơn này ra khắp không gian, trong những vụ nổ siêu tân tinh.

Thế hệ sao tiếp theo – Quần thể II – được hình thành với nguyên liệu phong phú hơn một chút nhờ sự bổ sung các kim loại mà Quần thể III rèn nên trong lõi.

Chúng lại tiếp tục tổng hợp các nguyên tố nặng hơn nữa, lại giải phóng vào cuối đời thông qua siêu tân tinh. Như vậy, các thế hệ sao nối tiếp nhau đã giúp bảng tuần hoàn trở nên rất dài như ngày nay.

Nhưng cho dù vòng đời các thế hệ sao gần giống nhau, các siêu tân tinh thế hệ đầu dường như mạnh mẽ hơn cả, một phần do bản chất nghèo kim loại của các ngôi sao đầu tiên.

Đó là lý do “quả bom vũ trụ” AT 2023adsv dù cách chúng ta hàng tỉ năm ánh sáng vẫn rất rực rỡ trong dữ liệu James Webb.

Theo các nhà nghiên cứu, phát hiện loại này đã mở ra cánh cử mới để nhân loại có thể tìm hiểu về các thế hệ sao sơ khai, thông qua cái chết bùng nổ của chúng.

Việc tính toán ra thiên thể mẹ của AT 2023adsv vốn là một ngôi sao lớn gấp 20 lần Mặt Trời là ví dụ. Ngày nay, những “quái vật sao” như vậy rất hiếm thấy.