Siêu tân tinh xa nhất từng được phát hiện

Các nhà vũ trụ học thuộc UC Irvine đã phát hiện hai siêu tân tinh xa nhất từng được biết đếnsử dụng một kỹ thuật mới có thể giúp tìm kiếm những ngôi sao đang chết ở rìa vũ trụ.

Phương pháp này có tiềm năng cho phép các nhà thiên văn học nghiên cứu một số những siêu tân tinh đầu tiên và mở rộng hiểu biết của chúng ta về sự hình thành thiên hà, sự thay đổi của thiên hà theo thời gian cũng như sự hình thành Trái Đất.

Jeff Cooke, tiến sĩ danh dự McCue về vật lý và thiên văn học, người báo cáo phát hiện trên tạp chí Nature ngày 9 tháng 7, cho biết: “Khi các ngôi sao nổ tung, chúng đẩy vật chất vào không gian. Cuối cùng, trọng lực phá vỡ những vật chất để hình thành nên một ngôi sao mới. Những ngôi sao mới này có thể có các hành tinh xung quanh, ví dụ như Trái Đất”.

Vụ nổ siêu tân tinh mà Cooke và các đồng nghiệp phát hiện xảy ra cách đây 11 tỷ năm. Vụ nổ siêu tân tinh xa nhất được biết đến trước đây xuất hiện khoảng 6 tỷ năm trước.

Eta Carinae, một ngôi sao thuộc thiên hà Milky Way cách Trái Đất 7500 năm ánh sáng, sẽ trở thành một một siêu tân tinh tương tự như những gì Jeff Cooke và các đồng nghiệp phát hiện thấy. Ngược lại, siêu tân tinh mới được phát hiện lại xa hơn hàng triệu lần. (Ảnh: NASA)

Vụ nổ siêu tân tinh xuất hiện khi một ngôi sao khổng lồ (có trọng lượng gấp 8 lần mặt trời) kết thúc cuộc đời trong một vụ nổ lớn và cực sáng. Cooke nghiên cứu những ngôi sao lớn hơn (có trọng lượng gấp 50 đến 100 lần mặt trời) đẩy một phần khối lượng của nó ra những khu vực xung quanh trước khi chết. Khi những ngôi sao như vậy nổ tung, vật chất gần đó sáng rực lên trong nhiều năm.

Thông thường, các nhà vụ trụ học tìm kiếm siêu tân tinh bằng cách so sánh các bức ảnh được chụp ở những thời điểm khác nhau của cùng một vùng trời và tìm kiếm những thay đổi. Bất cứ một nguồn sáng mới nào có thể là một siêu tân tinh.

Cooke cũng áp dụng ý tưởng này. Ông sử dụng những bức ảnh được chụp trong nhiều năm rồi so sánh chúng với những bộ ảnh từ những năm khác.

Cooke cho biết: “Nếu bạn sắp xếp những bức ảnh này thành một chồng, bạn có thể nhìn xa hơn và quan sát thấy những vật thể mờ hơn. Nó giống như trong nghệ thuật chụp ảnh khi bạn mở màn trập trong một thời gian dài. Bạn sẽ thu được nhiều ánh sáng hơn”.

Thực hiện ý tưởng này với các bức ảnh từ Kính viễn vọng Canada-Pháp-Hawaii tại Hawaii, Cooke phát hiện những vật thể có vẻ như là siêu tân tinh. Ông sử dụng kính viễn vọng Keck để quan sát chi tiết hơn tại quang phổ của ánh sáng mà từng vật thể phát ra. Cuối cùng, ông đã xác định được chúng chính là siêu tân tinh.

Cooke nhận định: “Vũ trụ có độ tuổi khoảng 13,7 tỷ năm, vì vậy chúng ta đang quan sát thấy những ngôi sao đầu tiên được hình thành”.

Năm ngoái, Cooke và các nhà khoa học khác thuộc Trung tâm vũ trụ học của UCI đã phát hiện một cụm thiên hà trong giai đoạn hình thành rất sớm xuất hiện 11,4 tỷ năm trước. Cụm thiên hà, với tên gọi LBG-2377, cung cấp cho các nhà vũ trụ học hiểu biết chưa từng thấy về sự hình thành thiên hà và quá trình phát triển của vũ trụ.

Elizabeth Barton, James Bullock và Erik Tollerud thuộc UCI, cùng Mark Sullivan thuộc Đại học Oxford, Avishay Gal-Yam thuộc Trung tâm vật lý học thiên thể Benoziyo tại Israel, và Ray Carlberg thuộc Đại học Toronto, cũng đóng góp vào nghiên cứu.

Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia và đóng góp hào phóng từ Gary McCue cho Trung tâm vũ trụ học.