Hé lộ bí mật về sự ra đời của Mặt Trời

Khi một ngôi sao dần đi đến cuối vòng đời, nó bắt đầu "chậm lại", không chỉ về mặt năng lượng mà còn trong tốc độ quay. Theo cách ví von của nhóm nghiên cứu, đó là "điệu nhảy nghỉ hưu" - một vũ điệu chậm rãi như vũ công ballet giang tay để giảm tốc độ xoay.

Nhưng chính điệu vũ đó lại giúp các nhà thiên văn học nhìn thấu quá khứ của vũ trụ. Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Astrophysical Journal, nhóm chuyên gia từ Đài thiên văn Trường Xuân (Changchun Observatory), Trung Quốc đã tận dụng dữ liệu từ kính thiên văn không gian Gaia (châu Âu) và các khảo sát bầu trời khác để nghiên cứu hàng ngàn ngôi sao có khối lượng gấp khoảng 1,5 lần Mặt Trời.

Kết quả gây bất ngờ: các ngôi sao mới sinh trong vài tỷ năm gần đây quay nhanh hơn rất nhiều - tới 10 lần so với những ngôi sao hình thành ở thời kỳ sơ khai của Dải Ngân hà.

Nguyên nhân khiến các ngôi sao trẻ quay nhanh hơn không phải vì các ngôi sao già quay chậm lại theo thời gian, mà vì chúng sinh ra đã như vậy.

Các nhà nghiên cứu cho biết: "Môi trường tạo sao trong Dải Ngân hà đã trở nên ngày càng hỗn loạn và giàu năng lượng hơn trong vòng 6 tỷ năm qua". Điều đó làm cho các đám mây khí - nơi sinh ra các ngôi sao - trở nên xoáy mạnh, khiến các ngôi sao mới được hình thành có lượng động lượng góc lớn hơn nhiều.

Đặc biệt, khi đám mây khí quay nhanh hơn, nó sẽ dễ vỡ thành nhiều mảnh nhỏ hơn, khiến khả năng hình thành các ngôi sao lớn giảm đi. Điều này lý giải vì sao các ngôi sao nhỏ, sống lâu ngày càng phổ biến hơn, còn các ngôi sao khổng lồ - vốn nhanh chóng kết thúc đời mình trong các vụ nổ siêu tân tinh, lại trở nên hiếm dần.

Mặt Trời của chúng ta hình thành khoảng 4,6 tỷ năm trước, khi đó có thể chỉ mất chưa đầy 10 ngày để quay một vòng quanh trục. Ngày nay, tốc độ quay ở xích đạo của Mặt Trời là khoảng 25 ngày/vòng.

Khi Mặt Trời già đi và tiến đến giai đoạn sao khổng lồ đỏ - dự kiến trong khoảng 5 tỷ năm tới, nó sẽ phình to đáng kể và tốc độ quay sẽ chậm đến mức có thể mất hàng thế kỷ cho một vòng quay hoàn chỉnh.

Tuy nhiên, nghiên cứu lần này tập trung vào những ngôi sao nặng hơn Mặt Trời (khoảng 1,4 - 1,8 lần khối lượng Mặt Trời), vốn giữ được động lượng quay của mình rất lâu, thậm chí hàng tỷ năm. Chính vì vậy, bằng cách so sánh động lượng quay của các ngôi sao thuộc nhiều độ tuổi khác nhau, nhóm nghiên cứu có thể "truy vết" sự thay đổi của điều kiện hình thành sao qua các thời kỳ.

Sự khác biệt về tốc độ quay của các ngôi sao không chỉ là một chi tiết kỹ thuật thiên văn học. Nó là bằng chứng đầu tiên cho thấy các đám mây hình thành sao - nền móng của mọi sự sống vũ trụ - đang ngày càng trở nên hỗn loạn và giàu năng lượng.

Nói cách khác, môi trường nơi các ngôi sao chào đời trong Dải Ngân hà đã và đang thay đổi theo thời gian, dần ưu tiên cho sự ra đời của các ngôi sao nhỏ, bền vững, sống lâu. Điều này có thể ảnh hưởng sâu sắc đến sự tiến hóa của thiên hà, các hệ hành tinh và thậm chí, khả năng tồn tại của sự sống.

Nhóm nghiên cứu Trung Quốc cho biết, họ kỳ vọng sẽ tiếp tục mở rộng phân tích sang các ngôi sao có thành phần hóa học đa dạng hơn, nhằm làm rõ các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ quay ban đầu. Những dữ liệu như vậy sẽ giúp tinh chỉnh mô hình mô phỏng sự hình thành sao - một trong những mắt xích quan trọng nhất trong chuỗi tiến hóa vũ trụ.

Đây cũng là một lời nhắc nhở rằng: dù ở khoảng cách hàng ngàn năm ánh sáng, mỗi ngôi sao từ khi sinh ra đến lúc vụt tắt vẫn mang trong mình câu chuyện của cả một vũ trụ rộng lớn và đầy biến động.