Những ngôi sao 'siêu thượng thọ'

Mỗi khi đề cập đến những vì sao hình thành ngay sau vụ nổ Big Bang (định hình nên vũ trụ - NV), ắt hẳn chúng ta mường tượng đến những ngôi sao nằm xa tít tắp, ở rìa của vũ trụ chẳng hạn. Tuy nhiên, giờ đây các nhà thiên văn học lại phát hiện một điều hết sức mới mẻ: một ngôi sao khoảng 13,5 tỉ năm tuổi ở khoảng cách khá gần trái đất, ngay bên trong dải ngân hà.

Những ngôi sao đầu tiên của vũ trụ xuất hiện vào khoảng 13,6 triệu năm trước, tức 180 triệu năm kể từ sự kiện Big Bang, tương đương với một cái chớp mắt của vũ trụ. Thế hệ sao đầu tiên chủ yếu cấu tạo từ các phân tử ánh sáng như hydrogen, helium và một ít lithium. Thông qua quá trình nhiệt hạch, các kim loại nặng đầu tiên được tạo thành.

Đến cuối cuộc hành trình, những ngôi sao nổ tung vào thời khắc cuối cùng mà giới chuyên gia gọi là vụ nổ siêu tân tinh, phóng thích và lan tỏa các kim loại nặng khắp vũ trụ. Những thế hệ sao kế tiếp tượng hình từ những đám mây vật liệu dạng này, có nghĩa là chúng khởi đầu với nhiều kim loại nặng hơn nữa và đến lượt mình sẽ tiếp tục tạo thêm nhiều vật liệu mới.

Cho đến vài thập niên trước, giới thiên văn học cho rằng những ngôi sao đầu tiên của vũ trụ đã chết từ lâu sau khi đốt cháy hết nhiên liệu và nổ tung. Thế nhưng, những năm gần đây họ xác định được khoảng 25 ngôi sao thuộc nhóm già nhất từ trước đến nay, và chúng đều có khối lượng tương đồng với mặt trời.

Ngôi sao vừa được phát hiện, gọi là 2MASS J18082002-5104378 B, có kích thước khiêm tốn hơn nhiều. Khối lượng của nó chỉ bằng 14% so với mặt trời, và mật độ kim loại thuộc dạng thấp nhất trong số các ngôi sao (tương tự sao Thủy), cho thấy nhiều khả năng 2MASS J18082002-5104378 B thuộc thế hệ sao thứ hai. Để dễ so sánh, mặt trời phải cách nó khoảng 100.000 thế hệ, và mật độ kim loại nặng gấp 14 lần sao Mộc.

Sự tồn tại của 2MASS J18082002-5104378 B tại đĩa sao của dải ngân hà cho thấy khu vực này có lẽ phải “cao niên” hơn so với độ tuổi từ 8 đến 10 tỉ năm như ước tính trước đó. “Chúng tôi chưa bao giờ tìm ra một ngôi sao nào có khối lượng và được cấu tạo vỏn vẹn vài gram kim loại như thế”, theo nhà vật lý học thiên thể Andrew Casey của Đại học Monash (Úc) trình bày trên chuyên san Astrophysical Journal.

“Từ phát hiện trên, các ngôi sao cổ có thể được tạo ra từ những khối vật liệu rất nhỏ, và một số tàn tích từ thời Big Bang nhiều khả năng có thể tồn tại đến ngày nay, giúp chúng ta có được cái nhìn mới về sự hình thành của các ngôi sao từ thuở hồng hoang”, chuyên gia Casey phân tích.

Nếu các ngôi sao khổng lồ “sống chớp nhoáng và chết trẻ”, những cá thể nhẹ hơn có thể kéo dài đời sống đến 13 tỉ năm. Các chuyên gia cho hay hiện vẫn còn một số vì sao được xếp vào loại “cụ kỵ” đang lãng du ở góc nào đó của dải ngân hà, chẳng hạn như sao đỏ HE 1523-0901 (khoảng 13,2 tỉ năm). Tuy nhiên, điều kỳ lạ là 2MASS J18082002-5104378 B được tìm thấy bên trong “đĩa sao” của dải ngân hà, tại khu vực đóng đô của hệ mặt trời. Từ đó, giới chức nghiên cứu hy vọng trong tương lai, họ có thể quan sát những ngôi sao thuộc thế hệ đời đầu của vũ trụ.