Tin tức Vũ trụ TV

Cụm sao trong Thiên hà Tiên nữ có chứa một lượng kim loại thấp kỷ lục

Ngày:
Oct 16, 2020
Tóm lược:

Trong một khám phá đáng ngạc nhiên, các nhà thiên văn học đã tìm thấy một cụm sao trong Thiên hà Tiên nữ có chứa một lượng kim loại thấp kỷ lục, đặt ra câu hỏi về cái gọi là ‘tầng kim loại’ cho các cụm sao hình cầu lớn.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

VIỆC PHÁT HIỆN RA RBC EXT8 THÁCH THỨC CÁC LÝ THUYẾT CHO RẰNG CÁC CỤM SAO HÌNH CẦU KHỔNG LỒ KHÔNG THỂ HÌNH THÀNH VỚI KIM LOẠI THẤP NHƯ VẬY.
Tín dụng: ESASky / CFHT
VIỆC PHÁT HIỆN RA RBC EXT8 THÁCH THỨC CÁC LÝ THUYẾT CHO RẰNG CÁC CỤM SAO HÌNH CẦU KHỔNG LỒ KHÔNG THỂ HÌNH THÀNH VỚI KIM LOẠI THẤP NHƯ VẬY.
Tín dụng: ESASky / CFHT

Trong một phát hiện đáng ngạc nhiên, các nhà thiên văn học sử dụng hai Đài quan sát Maunakea – Đài quan sát WM Keck và Kính viễn vọng Canada-Pháp-Hawaii (CFHT) – đã tìm thấy một cụm sao hình cầu trong Thiên hà Tiên nữ có chứa một lượng kim loại thấp kỷ lục.

Các ngôi sao trong cụm sao, được gọi là RBC EXT8, có lượng sắt ít hơn trung bình 800 lần so với Mặt trời của chúng ta và nghèo sắt hơn ba lần so với người giữ kỷ lục cụm sao cầu trước đó. RBC EXT8 cũng rất thiếu magiê.

Nghiên cứu do Søren Larsen thuộc Đại học Radboud ở Hà Lan dẫn đầu được công bố trên tạp chí Science hôm nay .

Aaron Romanowsky, người đồng tác giả nghiên cứu, nhà thiên văn học và giáo sư tại Khoa Vật lý và Thiên văn của Đại học Bang San José, một trường Đại học của California Observatories (UCO) cho biết: “Tôi ngạc nhiên khi thấy cụm sao đáng kinh ngạc này chỉ nằm dưới mũi chúng ta. Nó là một trong những cụm sao sáng nhất trong thiên hà Andromeda và được biết đến trong nhiều thập kỷ, nhưng chưa ai kiểm tra chi tiết. Nó cho thấy vũ trụ vẫn còn nhiều điều bất ngờ để chúng ta khám phá như thế nào. Nó cũng nhắc chúng ta kiểm tra lại các giả định của mình – trong trường hợp này, người ta cho rằng đủ các cụm đã được điều tra để biết chúng có thể thiếu máu như thế nào.”

Cụm sao cầu là một tập hợp lớn, dày đặc của hàng nghìn đến hàng triệu ngôi sao cổ đại di chuyển cùng nhau như một nhóm chặt chẽ trong một thiên hà. Cho đến nay, các nhà thiên văn học cho rằng các cụm sao cầu lớn phải chứa một lượng lớn các nguyên tố nặng.

Hydro và heli là hai nguyên tố chính được tạo ra sau vụ nổ Big Bang. Các nguyên tố nặng hơn như sắt và magiê hình thành muộn hơn. Việc tìm thấy một cụm cầu khổng lồ như RBC EXT8 cực kỳ nghèo kim loại thách thức các mô hình hình thành hiện tại, đặt ra câu hỏi về một số ý tưởng của chúng ta về sự ra đời của các ngôi sao và thiên hà trong vũ trụ trẻ.

Cụm tinh cầu RBC EXT8 quay quanh vùng ngoại ô của Thiên hà Tiên nữ, bạn đồng hành thân thiết với Thiên hà Ngân hà của chúng ta, nằm cách Trái đất 2,5 triệu năm ánh sáng. Tín dụng: ESASky / CFHT
Cụm tinh cầu RBC EXT8 quay quanh vùng ngoại ô của Thiên hà Tiên nữ, bạn đồng hành thân thiết với Thiên hà Ngân hà của chúng ta, nằm cách Trái đất 2,5 triệu năm ánh sáng.
Tín dụng: ESASky / CFHT

“Phát hiện của chúng tôi cho thấy các cụm tinh cầu khổng lồ có thể hình thành trong vũ trụ sơ khai từ khí chỉ với một ‘sự rắc’ nhỏ của các nguyên tố khác ngoài hydro và heli. Điều này gây ngạc nhiên vì khí nguyên sơ như vậy được cho là nằm trong các khối xây dựng quá nhỏ để hình thành”, Larsen nói.

“Khám phá này rất thú vị vì ý tưởng về một ‘tầng kim loại’ cho các cụm sao cầu, phải chứa một số lượng kim loại nặng tối thiểu, đã củng cố rất nhiều suy nghĩ của chúng tôi về cách những cụm sao rất cũ này hình thành trong vũ trụ sơ khai”. -tác giả Jean Brodie, Giám đốc, Trung tâm Vật lý Thiên văn và Siêu máy tính tại Đại học Swinburne và Giáo sư Emerita về Thiên văn và Vật lý Thiên văn tại UCO. “Phát hiện của chúng tôi mâu thuẫn với bức tranh tiêu chuẩn và điều đó luôn thú vị!”

Các nhà nghiên cứu đã quan sát RBC EXT8 bằng Quang phổ kế Echelle độ phân giải cao (HIRES) của Đài quan sát Keck vào tháng 10 năm 2019. Ban đầu, cụm sao cầu này không có trong chương trình, nhưng nhóm của Larsen còn vài giờ quan sát và quyết định nhắm tới Keck I kính thiên văn tại cụm sao, mà hàm lượng sao vẫn chưa được nghiên cứu chi tiết. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện các quan sát quang phổ để xác định hàm lượng kim loại của RBC EXT8 và sử dụng ba hình ảnh lưu trữ từ CFHT để xác định kích thước và ước tính khối lượng của nó. Kết quả đáng chú ý của họ đến khá bất ngờ.

Brodie cho biết thêm: “Thật khó khăn về mặt quan sát để có được một phân tích chi tiết về thành phần hóa học của các cụm sao cầu trong Thiên hà Tiên nữ, ở Bắc bán cầu của bầu trời. Khả năng của HIRES tại Keck là đặc biệt phù hợp để đáp ứng thách thức này.”

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tìm thấy nhiều cụm sao cầu “metal-lite” và giải mã bí ẩn về nguồn gốc của chúng.


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đài thiên văn WM Keck cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Søren S. Larsen, Aaron J. Romanowsky, Jean P. Brodie, Asher Wasserman. Một cụm sao cầu cực kỳ thiếu kim loại trong Thiên hà Tiên nữ . Science , 2020 DOI: 10.1126 / science.abb1970

Bài viết liên quan

Bài viết mới