Đại học Maryland công bố hình ảnh độ phân giải cao đầu tiên về cấu trúc plasma và khí ion hóa mở rộng, nơi sao mới được sinh ra.
Khi các ngôi sao lớn hình thành, chúng phóng ra các hạt proton, electron và nguyên tử kim loại nặng mạnh hơn nhiều so với Mặt trời của chúng ta. Những vụ phóng này được gọi là gió sao. Gió sao cực mạnh có khả năng thổi plasma nóng và khí ion hóa, tạo thành một cấu trúc giống như bong bóng bên trong những đám mây khí lạnh dày đặc.
Cấu trúc plasma và khí ion hóa mở rộng xung quanh cụm sao Westerlund 2. (Ảnh: NASA/JPL-Caltec).
Hình ảnh mới được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal hôm 23/6 - cho thấy một bóng bóng như vậy đang mở rộng xung quanh cụm sao Westerlund 2, một trong những vùng hình thành sao sáng nhất và lớn nhất trong dải Ngân Hà, nằm cách chúng ta khoảng 20.000 năm ánh sáng trong chòm sao Carina.
Nhóm nghiên cứu từ Đại học Maryland, College Park của Mỹ, do nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Maitraiyee Tiwari dẫn đầu, đã sử dụng dữ liệu từ Kính thiên văn hồng ngoại của Đài quan sát Tầng bình lưu (SOIA) để phân tích cụm sao Westerlund 2. Bằng cách đo bức xạ phát ra từ toàn bộ quang phổ điện từ, bao gồm cả tia X năng lượng cao đến sóng vô tuyến năng lượng thấp, Tiwari cùng các cộng sự đã tạo ra một bức tranh rõ nét nhất từ trước đến nay về "bong bóng hình thành sao".
Các nghiên cứu trước đây chỉ có thể tạo ra hình ảnh có độ phân giải thấp dựa trên dữ liệu vô tuyến và bước sóng dưới milimet. Chúng không cho thấy rõ cấu trúc của bong bóng cũng như cách nó mở rộng vào môi trường xung quanh.
Hình ảnh mới tiết rộ rằng chỉ có một cấu trúc plasma và khí nóng duy nhất bao quanh cụm sao Westerlund 2, chứ không phải hai như suy nghĩ trước đây. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn tìm thấy bằng chứng về các ngôi sao mới đang hình thành trong vùng vỏ của bong bóng này.
Khi bong bóng mở rộng cách đây khoảng một triệu năm, nó bị vỡ ra ở một bên và giải phóng plasma nóng, dẫn đến làm chậm sự giãn nở của lớp vỏ. Tuy nhiên, khoảng 200.000 hoặc 300.000 năm trước, một ngôi sao sáng khác trong Westerlund 2 đã tiến hóa, và năng lượng của nó đã tiếp thêm sinh lực cho sự mở rộng của vùng vỏ.
"Chúng tôi thấy rằng sự giãn nở của bong bóng xung quanh Westerlund 2 được gia tốc trở lại bởi các cơn gió từ một ngôi sao rất lớn khác, và điều đó bắt đầu quá trình giãn nở và hình thành sao một lần nữa", Tiwari cho hay. "Các ngôi sao mới vẫn tiếp tục được sinh ra trong lớp vỏ trong một thời gian dài, nhưng theo thời gian, chúng sẽ ngày càng nhẹ hơn".