Một cái gì đó kỳ lạ đang xảy ra bên trong một vườn ươm sao gần đó. Một ngôi sao phôi thai đang phát ra ánh sáng khỏe mạnh? Trong tia X. Giống như một đứa trẻ sớm phát triển, ngôi sao đang phát triển (protostar) còn quá trẻ cho kiểu hành vi đó.
Những ngôi sao mới được sinh ra khi một đám mây bụi và khí trong không gian giữa các vì sao sụp đổ dưới trọng lực của chính nó, hoặc chúng tôi nghĩ vậy. Hành vi kỳ lạ của người bảo vệ này tiết lộ rằng một thứ khác có thể giúp trọng lực biến một bó khí và bụi thành một ngôi sao.
Các nhà khoa học đã xuyên qua một vườn ươm bụi bặm để thu được cái nhìn sớm nhất và chi tiết nhất về một đám mây khí sụp đổ biến thành một ngôi sao, tương tự như siêu âm bé đầu tiên.
Quan sát, được thực hiện chủ yếu với đài quan sát châu Âu XMM-Newton, cho thấy một số quá trình năng lượng chưa được thực hiện - có khả năng liên quan đến từ trường - đang làm nóng bề mặt của lõi đám mây, đẩy đám mây trở nên gần hơn để trở thành một ngôi sao.
Quan sát này đánh dấu sự phát hiện rõ ràng đầu tiên của tia X từ một tiền thân non trẻ nhưng lạnh lùng đến một ngôi sao, được gọi là protostar Class 0, sớm hơn nhiều so với sự tiến hóa của ngôi sao so với hầu hết các chuyên gia trong lĩnh vực này nghĩ. Tia X được tạo ra trong không gian bởi các quá trình giải phóng nhiều năng lượng và nhiệt. Việc phát hiện bất ngờ tia X từ một vật thể lạnh như vậy cho thấy vật chất đang rơi xuống lõi protostar nhanh hơn 10 lần so với dự kiến chỉ từ trọng lực.
Tiến sĩ Kenji Hamaguchi, nhà nghiên cứu do NASA tài trợ tại Trung tâm bay không gian NASA God Goddard ở Greenbelt, Md., Tác giả chính của một báo cáo trên Tạp chí Vật lý thiên văn cho biết. Những quan sát trước đây đã bắt được hình dạng của những đám mây khí như vậy nhưng chưa bao giờ có thể nhìn vào bên trong. Việc phát hiện tia X sớm như vậy chỉ ra rằng trọng lực không phải là lực duy nhất định hình các ngôi sao trẻ.
Dữ liệu hỗ trợ đến từ Đài quan sát tia X của NASA, Chandra, kính viễn vọng Nhật Bản Subaru ở Hawaii và kính viễn vọng 88 inch của Đại học Hawaii.
Nhóm Hamaguchi, đã phát hiện ra tia X từ một nguyên mẫu Lớp 0 trong khu vực hình thành sao R Corona Australis, cách Trái đất khoảng 500 năm ánh sáng.
Lớp 0 là lớp vật thể sao trẻ nhất, khoảng 10.000 đến 100.000 năm trong quá trình đồng hóa. Nhiệt độ của đám mây là khoảng 400 độ dưới 0 Fahrenheit (âm 240 độ C). Sau vài triệu năm, phản ứng tổng hợp hạt nhân bốc cháy ở trung tâm của đám mây sao chính đang sụp đổ và một ngôi sao mới được hình thành.
Nhóm nghiên cứu suy đoán rằng từ trường trong lõi protostar quay sẽ tăng tốc vật chất lên tốc độ cao, tạo ra nhiệt độ cao và tia X trong quá trình này. Những tia X này có thể xuyên qua vùng bụi để lộ lõi.
Đây không phải là sự tự do nhẹ nhàng của khí gas, tiến sĩ Michael Corcoran của NASA Goddard, đồng tác giả của báo cáo cho biết. Phát xạ tia X cho thấy các lực dường như đang tăng tốc vật chất lên tốc độ cao, làm nóng các vùng của đám mây khí lạnh này tới 100 triệu độ F. Phát xạ tia X từ lõi cho chúng ta một cửa sổ để thăm dò các quá trình ẩn mà các đám mây khí lạnh sụp đổ thành các ngôi sao.
Hamaguchi đã ví thế hệ tia X trong lớp bảo vệ Lớp 0 với những gì xảy ra trong các vụ cháy mặt trời trên Mặt trời của chúng ta. Bề mặt mặt trời có rất nhiều vòng từ tính, đôi khi bị rối và giải phóng một lượng lớn năng lượng. năng lượng này có thể tăng tốc các hạt điện sạc (electron và nguyên tử bị ion hóa) để vận tốc của 7 triệu dặm một giờ. Các hạt đập vào bề mặt mặt trời và tạo ra tia X. Các từ trường rối tương tự có thể chịu trách nhiệm cho các tia X được quan sát bởi Hamaguchi và các cộng tác viên của ông.
Việc phát hiện từ trường từ một nguyên mẫu Lớp 0 cực kỳ trẻ cung cấp một liên kết quan trọng trong việc tìm hiểu quá trình hình thành sao, bởi vì các vòng từ trường được cho là đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sự sụp đổ của đám mây. Chỉ các hạt tích điện, gọi là ion, phản ứng với từ trường. Các nhà khoa học không chắc chắn từ trường hoặc ion đến từ đâu. Tuy nhiên, tia X sẽ ion hóa các nguyên tử, tạo ra nhiều ion được gia tốc thông qua hoạt động từ tính và tạo ra nhiều tia X hơn.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng XMM-Newton cho khả năng thu thập ánh sáng mạnh mẽ, cần thiết cho loại quan sát này khi có rất ít tia X xuyên qua vùng bụi và khả năng phân giải tinh tế của Chandra để xác định vị trí nguồn tia X. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kính viễn vọng hồng ngoại Subaru để xác định tuổi của Protostar.
Thời đại này dựa trên một biểu đồ quang phổ được thiết lập tốt, hoặc đặc điểm của ánh sáng hồng ngoại, khi nguyên mẫu phát triển trong suốt một triệu năm, ông Ko Nedachi, một sinh viên tiến sĩ tại Đại học Tokyo, người đã lãnh đạo Subaru quan sát.
Nhóm khoa học cũng bao gồm các Tiến sĩ. Rob Petre và Nicholas White của NASA Goddard, Tiến sĩ Beate Stelzer của Đài thiên văn Thiên văn ở Palermo, Ý và Tiến sĩ Naoto Kobayashi của Đại học Tokyo. Kenji Hamaguchi được tài trợ thông qua Hội đồng nghiên cứu quốc gia; Michael Corcoran được tài trợ thông qua Hiệp hội Nghiên cứu Vũ trụ Đại học.
Nguồn gốc: NASA News Release
