Tin tức Vũ trụ TV

Đám mây khí cổ đại tiết lộ những ngôi sao đầu tiên của vũ trụ hình thành nhanh chóng

Ngày:
Th11 11, 2019
Tóm lược:

Việc phát hiện ra đám mây khí vũ trụ 13 tỷ năm tuổi cho phép một nhóm các nhà thiên văn học thực hiện phép đo sớm nhất về cách thức vũ trụ được làm giàu với sự đa dạng của các nguyên tố hóa học. Phát hiện của họ tiết lộ rằng thế hệ sao đầu tiên hình thành nhanh hơn so với suy nghĩ trước đây.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Một đám mây khí cổ xưa được phát hiện bởi một nhóm lãnh đạo, bao gồm cả đồng nghiệp của Carnegie-Princeton, ông Eduardo Bañados và Carnegie Michael Rauch và Tom Cooper đã hình thành chỉ sau 850 triệu năm sau Vụ nổ lớn. Thành phần hóa học của nó cho thấy thế hệ sao đầu tiên hình thành nhanh chóng và nhanh chóng và làm phong phú vũ trụ bằng các nguyên tố mà chúng tổng hợp. Minh họa là lịch sự của Hiệp hội Max Planck.
Một đám mây khí cổ xưa được phát hiện bởi một nhóm lãnh đạo bao gồm cả đồng nghiệp của Carnegie-Princeton, ông Eduardo Bañados và Carnegie Michael Rauch và Tom Cooper đã hình thành chỉ sau 850 triệu năm sau Vụ nổ lớn. Thành phần hóa học của nó cho thấy thế hệ sao đầu tiên hình thành nhanh chóng và nhanh chóng và làm phong phú vũ trụ bằng các nguyên tố mà chúng tổng hợp.
Minh họa là hình ảnh của Hiệp hội Max Planck.

Việc phát hiện ra đám mây khí vũ trụ 13 tỷ năm tuổi đã cho phép một nhóm các nhà thiên văn học Carnegie thực hiện phép đo sớm nhất về cách thức vũ trụ được làm giàu với sự đa dạng của các nguyên tố hóa học. Phát hiện của họ tiết lộ rằng thế hệ sao đầu tiên hình thành nhanh hơn so với suy nghĩ trước đây. Nghiên cứu được dẫn đầu bởi đồng nghiệp của Carnegie-Princeton, ông Eduardo Bañados và bao gồm cả Michael Rauch và Tom Cooper của Carnegie đã được xuất bản bởi Tạp chí Vật lý thiên văn .

Vụ nổ lớn bắt đầu vũ trụ như một món súp nóng hổi, ​​âm u của các hạt cực kỳ năng lượng đang nhanh chóng mở rộng. Khi vật liệu này lan rộng ra, nó nguội đi và các hạt kết lại thành khí hydro trung tính. Vũ trụ chìm trong bóng tối, không có bất kỳ nguồn phát sáng nào cho đến khi trọng lực ngưng tụ vật chất vào các ngôi sao và thiên hà đầu tiên.

Tất cả các ngôi sao bao gồm cả thế hệ đầu tiên này hoạt động như các nhà máy hóa học, tổng hợp gần như tất cả các yếu tố tạo nên thế giới xung quanh chúng ta. Khi các ngôi sao ban đầu phát nổ dưới dạng siêu tân tinh, chúng phun ra các nguyên tố mà chúng tạo ra và gieo mầm khí xung quanh. Các thế hệ tiếp theo của các ngôi sao đã kết hợp các yếu tố này và tăng dần sự phong phú hóa học của môi trường xung quanh.

Nhưng những ngôi sao đầu tiên hình thành trong một vũ trụ lạnh lẽo còn nguyên sơ. Do đó, những ngôi sao ban đầu này tạo ra các nguyên tố với tỷ lệ khác nhau so với những ngôi sao được tổng hợp bởi những ngôi sao trẻ hơn, được hình thành trong một môi trường đã được làm giàu bởi các thế hệ trước.

Nhìn lại thời gian đủ xa, người ta có thể mong đợi các đám mây khí vũ trụ thể hiện chữ ký đặc trưng của tỷ lệ nguyên tố kỳ dị được tạo ra bởi các ngôi sao đầu tiên. Nhìn xa hơn nữa, cuối cùng chúng ta có thể chứng kiến ​​sự biến mất của hầu hết các nguyên tố và sự xuất hiện của khí nguyên sơ.

Các nhà thiên văn học từ lâu đã sử dụng các quasar để tìm hiểu về thành phần hóa học của khí vũ trụ theo thời gian cho thấy các thế hệ sao khác nhau làm phong phú môi trường xung quanh như thế nào.

Họ đã tìm thấy đám mây khí cổ xưa này khi theo dõi một kho chứa các quasar rất xa bằng cách sử dụng kính viễn vọng Magellan tại Đài thiên văn Carnegie Las Campanas ở Chile.

Chuẩn tinh là những vật thể phát sáng cực lớn bao gồm các lỗ đen khổng lồ đang tích tụ vật chất tại trung tâm của các thiên hà khổng lồ. Bởi vì đám mây khí tồn tại giữa quasar và chúng ta trên Trái đất, ánh sáng cực kỳ sáng của quasar phải xuyên qua nó để đến với chúng ta và các nhà thiên văn học có thể tận dụng điều này để hiểu về hóa học của đám mây. Khám phá này đã cho thấy một cơ hội chưa từng có để mô tả một đám mây khí từ hàng tỷ năm đầu tiên của lịch sử vũ trụ.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng trang điểm hóa học của đám mây khá hiện đại và không nguyên thủy như mong đợi nếu bị chi phối bởi những ngôi sao đầu tiên. Mặc dù nó được hình thành chỉ sau 850 triệu năm sau Vụ nổ lớn, sự phong phú về hóa học của nó đã cao như những gì thường thấy trong các đám mây khí vũ trụ được hình thành vài tỷ năm sau đó.

Thế hệ sao đầu tiên đã hết hạn vào thời điểm đám mây hình thành. Điều này cho thấy vũ trụ đã nhanh chóng bị ngập trong các sản phẩm hóa học của các thế hệ sao sau này, ngay cả trước khi hầu hết các thiên hà ngày nay tồn tại.

Nhóm nghiên cứu lạc quan rằng những đám mây khí thậm chí cổ xưa hơn cuối cùng sẽ được phát hiện và chúng sẽ tiết lộ thông tin về những ngôi sao đầu tiên trong vũ trụ.

 

Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Viện khoa học Carnegie . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Eduardo Bañados, Michael Rauch, Roberto Decarli, Emanuele P. Farina, Joseph F. Hennawi, Chiara Mazzucchelli, Bram P. Venice Quạt S. Chen. Một hệ thống làm sạch bằng kim loại kém chất lượng kim loại tại Redshift 6.4 . Tạp chí Vật lý thiên văn , 2019; 885 (1): 59 DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ab4129

Bài viết liên quan

Bài viết mới