Kính thiên văn Herschel công bố những kết quả mới về sự hình thành sao và thiên hà

Được phóng lên quỹ đạo vào tháng 5 năm 2009, Herschel là một chiếc kính thiên văn hồng ngoại xa và dưới milimet khảo sát những đối tượng lạnh lẽo nhất của vũ trụ, từ thời kì khi những ngôi sao và thiên hà đầu tiên hình thành cho đến ngày nay. Nó bắt đầu thu thập dữ liệu hồi tháng 7 năm ngoái và những hình ảnh mới, trong đó có ảnh của đám mây đang hình thành sao RCW 120 mà Herschel phát hiện có chứa một ngôi sao ở trong giai đoạn đầu phát triển và có thể tiến triển thành một trong những ngôi sao lớn nhất trong Dải Ngân hà.

Ngôi sao trên có khối lượng 8-10 lần mặt trời và bao quanh bởi khối lượng bụi chừng 2000 lần mặt trời mà nó có thể nuốt vào. “Ngôi sao này chỉ có thể lớn lên thôi”, Annie Zavagno ở Đài thiên văn Marseille phát biểu. Ông cho biết thêm rằng việc phát hiện ra nó có thể giúp các nhà thiên văn học cải tiến những lí thuyết hiện nay của sự hình thành sao, theo đó giới hạn kích thước sao là khoảng tám lần khối lượng mặt trời.

Trong khi đó, tại những ranh giới xa xôi nhất của vũ trụ, cho đến nay Herschel đã phát hiện ra hơn 1000 thiên hà ở xa. Những thiên hà này phát ra những lượng lớn bức xạ hồng ngoại, và hình ảnh Herschel cho thấy những vật thể này là nguyên nhân cho hơn nửa lượng bức xạ nền hồng ngoại vũ trụ phát sinh từ bộ phận đó của vũ trụ.

Không giống như Dải Ngân hà, nơi sinh ra khoảng ba ngôi sao mới mỗi năm, một số trong những thiên hà cổ này đang hình thành hàng nghìn ngôi sao mỗi năm. “Chúng ta có thể sử dụng những kết quả này để nghiên cứu xem cái gì chi phối sự hình thành sao trong những thiên hà xa xôi này, và các thiên hà như Dải Ngân hà của chúng ta đã hình thành như thế nào”, phát biểu của Diêtr Lutz thuộc Viện Vật lí Ngoài Địa cầu Max Planck ở Garching, Đức.

Những vùng đang hình thành sao này khó nhìn thấy vì chúng thường bị phủ trong chất khí và bụi chặn lấy ánh sáng nhìn thấy. Nhưng vì bức xạ hồng ngoại xuyên thủng được bức màn che này, nên Herschel có độ phân giải để tiết lộ các chi tiết làm thế nào những đám mây nguyên tử và phân tử lạnh kết tập lại với nhau thành các ngôi sao. Ngoài ra, bản thân các đám mây cũng phát ra chủ yếu là bức xạ hồng ngoại và do đó Herschel sẽ làm sáng tỏ thêm về nguồn gốc của những đám mây này và cách thức chúng tiến triển thành các ngôi sao.

Herschel hoạt động trong quỹ đạo quanh trái đất vì hơi nước trong khí quyển hấp thụ mất đa phần bức xạ hồng ngoại từ vũ trụ đến – và vì bản thân trái đất phát ra những lượng lớn bức xạ hồng ngoại có thể làm ngập lụt các kính thiên văn đặt trên mặt đất. Nhạy với ánh sáng bước sóng 55–670 µm, gương của nó có bề ngang 3,5 m – chiếc gương lớn nhất từng được sử dụng trong vũ trụ. Bức xạ hồng ngoại được phát hiện bởi các thiết bị phải được làm lạnh xuống những nhiệt độ gần không độ tuyệt đối bằng helium lỏng. Sứ mệnh trên sẽ kết thúc khi chất làm lạnh đã sử dụng hết, có khả năng xảy ra vào khoảng năm 2012.