Điều gì đằng sau bức ảnh vũ trụ chi chít chấm đỏ?

(NLĐO) - Những chấm đỏ ma quái mà kính viễn vọng James Webb chụp được có thể là những thực thể đầu tiên thắp sáng vũ trụ.

Một nghiên cứu mới từ tiến sĩ Devesh Nandal và giáo sư Avi Loeb thuộc Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard và Smithsonian (CfA - Mỹ) tuyên bố kính viễn vọng không gian James Webb rất có thể đã chụp được loại thực thể vũ trụ "huyền thoại": Sao Quần thể III (Pop III).

Đó chính là những chấm đỏ nhỏ ma quái hiện lên ở nơi rất xa xôi, những vật thể "hiện về" từ buổi bình minh của vũ trụ.

Những chấm đỏ nhỏ này tồn tại trong vòng 2 tỉ năm sau sự kiện Big Bang, từng được cho là các thiên hà hay các lỗ đen cổ đại, gây bối rối cho các nhà khoa học bởi dường như giả thuyết nào cũng thách thức các lý thuyết thiên văn.

Theo nhóm tác giả CfA, các vật thể này cực kỳ nhỏ, nhỏ hơn hẳn so với kích thước dự kiến của các thiên hà điển hình.

Cho đến nay, chúng không cho thấy bất kỳ phát xạ tia X rõ ràng nào, vốn là dấu hiệu chính của các lỗ đen đang tích cực hút vật chất.

Quang phổ của chúng cũng thiếu các vạch phát xạ kim loại mạnh ngoài hydro và heli, cho thấy khí xung quanh có thể có thành phần hóa học nguyên thủy.

Nhưng nếu đặt các ngôi sao siêu khối lượng vào đó, mọi chuyện lại hợp lý.

Các ngôi sao siêu khối lượng cực kỳ lớn, được hình thành chủ yếu từ khí nguyên thủy, chủ yếu là heli và hydro, trong vũ trụ sơ khai. Chúng được phân loại là sao thuộc Quần thể III, những ngôi sao đầu tiên ra đời và mang lại ánh sáng trong vũ trụ.

Một số mô hình cho thấy những ngôi sao sơ khai này có thể phát triển đến khối lượng gấp hàng ngàn đến hàng triệu lần khối lượng Mặt Trời. Khi những ngôi sao này chết đi, chúng biến đổi thành các lỗ đen siêu khối lượng.

Các nhà thiên văn học đã phát triển một mô hình chi tiết về một ngôi sao siêu khối lượng không chứa kim loại với khối lượng gần một triệu lần khối lượng Mặt Trời.

Các mô phỏng được đối chiếu với đặc điểm của 2 chấm đỏ nhỏ MoM-BH*-1 và The Cliff, được xác định là tồn tại khoảng 650 triệu năm và 1,8 tỉ năm hậu Big Bang.

Lớp vỏ ngoài của ngôi sao loại này tạo ra một hiệu ứng quang học hình chữ V trong phổ ánh sáng. Ngoài ra, chúng cũng mất đi khối lượng, phun trào vật chất tạo thành một cái kén khí nguội bao quanh, che bớt ánh sáng xanh. Cả hai điều này đều khiến các ngôi sao cổ đại này trở nên đỏ hơn.

Có một điều quan trọng: Nếu nặng 1 triệu lần Mặt Trời, chúng chỉ tồn tại khoảng 10.000 năm, một tuổi thọ cực ngắn so với sao bình thường. Vì vậy, việc James Webb chụp được tới 400-500 chấm đỏ nhỏ là một điều cực kỳ may mắn.