Kính thiên văn James Webb chụp ảnh về tiền sao 100.000 năm tuổi

Ngày 16.11, NASA đã công bố chi tiết về các đặc điểm chưa từng thấy của một tiền sao được đặt tên là L1527. Máy ảnh cận hồng ngoại của Kính thiên văn James Webb (JWST) đóng vai trò then chốt trong việc đưa hình ảnh này ra ánh sáng thực.

Ảnh chụp về tiền sao cho thấy một hình dạng “đồng hồ cát” giống như đang bốc cháy giữa bóng tối của không gian. Dưới ánh sáng hồng ngoại, những đám mây bụi vốn từng vô hình đã hiện ra bao quanh khu vực, trong khi ở trung tâm của chiếc đồng hồ cát là một ngôi sao trẻ.

Sử dụng Máy ảnh hồng ngoại (NIRCam), James Webb không chỉ có thể xuyên qua đám mây đen bao phủ các tiền sao từ các kính thiên văn trong quá khứ, mà còn nhìn ngược thời gian để xem khi nào ngôi sao trẻ đang ăn một đám mây vật chất để lớn lên.

Tiến sĩ Klaus Pontoppidan, nhà khoa học tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian có trụ sở tại Baltimore, Maryland, nói với Newsweek rằng hình ảnh mờ đục sẽ không thể hiện ra rõ nét như vậy nếu không có ánh sáng hồng ngoại. Tuy nhiên, James Webb có thể xuyên qua bụi và giống như máy ảnh nhiệt có thể nhìn xuyên qua sương mù.

Đặc điểm đáng kinh ngạc nhất trong bức ảnh là những đám mây màu lam và cam được tạo ra khi vật chất bắn ra khỏi tiền sao và va chạm với vật chất xung quanh.

“Bản thân màu sắc là do các lớp bụi giữa Kính thiên văn James Webb và các đám mây. Các khu vực màu xanh là nơi bụi mỏng nhất. Lớp bụi càng dày thì càng ít ánh sáng xanh thoát ra ngoài, tạo ra các túi màu cam”, ông Pontoppidan cho biết.

Theo ông Pontoppidan, khoảng cách của tiền sao với Trái đất là khoảng 500 năm ánh sáng, nghe có vẻ xa nhưng thực ra là một trong những ngôi sao trẻ gần nhất và cũng là khoảng cách trung bình mà các hệ thống trẻ hình thành. Ông cho biết nó không khác mấy so với hình dáng của Mặt trời và hệ Mặt trời cách đây 4,6 tỉ năm.

NASA cho biết đây là một tiền sao lớp 0, giai đoạn hình thành sao sớm nhất và được ước tính là khoảng 100.000 năm tuổi. Nó vẫn đang trong quá trình phát triển và hút khí, chưa đạt đến khối lượng cuối cùng. Không giống như những ngôi sao trưởng thành, tiền sao này vẫn chưa tạo ra năng lượng của chính nó thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân, một đặc điểm thiết yếu của các ngôi sao. 

“Khi tiền sao tiếp tục thu thập khối lượng, lõi của nó dần dần nén lại và tiến gần hơn đến phản ứng tổng hợp hạt nhân ổn định. Cảnh hiển thị trong hình ảnh này cho thấy L1527 đang làm điều đó. Đám mây phân tử xung quanh được tạo thành từ bụi và khí dày đặc được hút về trung tâm, nơi cư trú của tiền sao”, theo NASA.

NASA tiếp tục giải thích rằng khi vật chất này rơi vào, nó sẽ xoắn ốc quanh khu vực trung tâm của hình đồng hồ cát, tạo ra một đĩa vật chất dày đặc, được gọi là đĩa bồi tụ - và đây là thứ đang cung cấp vật chất cho tiền sao.

“Sự tồn tại của tiền sao đã được biết đến trong nhiều thập kỷ do độ sáng của nó, nhưng độ phân giải hạn chế của các thiết bị trước đây khiến nó trông giống như một đốm màu. Hình ảnh mới cung cấp một cửa sổ về Mặt trời và hệ Mặt trời của chúng ta trông như thế nào trong giai đoạn sơ khai”, NASA cho biết.

Cũng theo cơ quan này, hình ảnh do Kính thiên văn James Webb chụp được sắc nét gấp 10 lần so với hình ảnh được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Spitzer, được phóng vào năm 2003 và kết thúc hoạt động vào năm 2020.

“Nói chung, nó dạy chúng ta về nguồn gốc của mình. Chúng hoạt động như những cỗ máy thời gian và cho chúng ta quay ngược thời gian để xem vũ trụ được hình thành như thế nào”, NASA nhận định.