Sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble, các nhà thiên văn học thuộc Viện Thiên văn học Max Planck đã thực hiện hai quan sát cách nhau mười năm so với tinh vân khổng lồ NGC 3603 và tìm thấy một lượng chuyển động đáng kinh ngạc và bất ổn trong một trong những cụm sao trẻ lớn nhất trong Dải Ngân hà. Các hình ảnh so sánh cho thấy hàng trăm ngôi sao tiếp tục di chuyển trong khoảng 1 triệu năm sau khi hình thành cụm sao, với chuyển động của sao không có định cư xuống như mong đợi. Phát hiện mới này rất mâu thuẫn với các mô hình hiện tại về cách các cụm như vậy phát triển và có thể buộc các nhà thiên văn phải suy nghĩ lại về cách các cụm sao hình thành và phát triển.
Trong khi các cụm sao bình thường phân tán theo thời gian khi các ngôi sao khác nhau đi theo cách riêng của chúng, người ta cho rằng các cụm sao rất lớn và nhỏ gọn là khác nhau, và chúng tạo thành các tập hợp lớn các ngôi sao được gọi là cụm sao, mà các ngôi sao chật cứng vẫn bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn cho nhau hàng tỷ năm.
Suy nghĩ thông thường là các ngôi sao có khối lượng thấp hơn sẽ di chuyển nhanh hơn và những ngôi sao có khối lượng cao hơn sẽ di chuyển chậm hơn. Nhưng một nhóm do Wolfgang Brander dẫn đầu, thực hiện các quan sát có độ chính xác cao, đã tìm thấy các ngôi sao trong NGC 3603 vẫn đang di chuyển với tốc độ không phụ thuộc vào khối lượng của chúng.
Họ phát hiện ra rằng tất cả các ngôi sao di chuyển với tốc độ trung bình tương đương 4,5 km / giây (tương ứng với sự thay đổi vị trí rõ ràng của chỉ 140 giây vi cung mỗi năm). Tốc độ trung bình dường như không thay đổi theo khối lượng.
Nhóm nghiên cứu đã quan sát hơn 800 ngôi sao và có thể có được các phép đo tốc độ đủ chính xác cho 234 sao cụm có khối lượng và nhiệt độ bề mặt khác nhau.
Sau khi phân tích của chúng tôi hoàn thành, chúng tôi đã đạt được độ chính xác 27 triệu giây của một giây cung mỗi năm, theo ông Boyke Rochau, tác giả chính của tờ giấy. Hãy tưởng tượng bạn đang ở Bremen, quan sát một vật thể nằm ở Vienna. Bây giờ vật di chuyển sang một bên bởi chiều rộng của một sợi tóc người. Đó là một sự thay đổi ở vị trí rõ ràng khoảng 27 triệu của một giây cung.
Rõ ràng - và đáng ngạc nhiên - cụm sao rất lớn này vẫn chưa lắng xuống. Thay vào đó, vận tốc của sao vẫn phản ánh các điều kiện kể từ thời điểm cụm sao được hình thành, khoảng một triệu năm trước.
Lần đầu tiên, chúng tôi có thể đo được các chuyển động sao chính xác trong một cụm sao nhỏ gọn như vậy. Đây là thông tin chính cho các nhà thiên văn học cố gắng tìm hiểu làm thế nào các cụm như vậy được hình thành và cách chúng phát triển, thành viên nhóm nghiên cứu Andrea Stolte từ Đại học Cologne cho biết.
Một cách khó hiểu, câu hỏi liệu cụm sao trẻ khổng lồ trong NGC 3603 có trở thành cụm sao cầu hay không vẫn còn mở. Với kết quả mới, tất cả phụ thuộc vào tốc độ của các ngôi sao có khối lượng thấp, quá mờ để cho phép đo tốc độ chính xác với Kính thiên văn vũ trụ Hubble. Để tìm hiểu xem cụm sao của chúng ta có phân tán hay không, chúng ta sẽ cần chờ thế hệ kính viễn vọng tiếp theo, như Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) hoặc Kính viễn vọng cực lớn châu Âu (E-ELT) của ESO, Brandner nói .
Kết quả đã được công bố trong phần Thư của Tạp chí Vật lý thiên văn. Đọc bài báo ở đây.
Nguồn: Viện thiên văn học Max Planck, Hubble ESA
