Kính thiên văn Hubble tìm thấy “ánh sáng ma quái” của những ngôi sao lang thang

Khi hầu hết chúng ta học về cấu trúc của vũ trụ ở trường hay tự mày mò nghiên cứu, mô hình được đưa ra thường rất đơn giản: Các hành tinh quay quanh các ngôi sao, các ngôi sao tụ lại với nhau thành những thiên hà, và cuối cùng có rất nhiều thiên hà trong vũ trụ. Bạn thậm chí có thể đã được dạy rằng các thiên hà thường nhóm lại với số lượng lên tới hàng ngàn để kiến tạo nên các cụm thiên hà khổng lồ.

Tuy nhiên nếu tìm hiểu ở góc độ có phần chuyên sâu hơn, bạn sẽ không ngạc nhiên khi biết được rằng có cả những hành tinh “bất hảo” và những ngôi sao “lạc lối” ngoài kia. Chúng lang thang vô định trong vũ trụ mà không bị ràng buộc bởi những cấu trúc lớn hơn theo lý thuyết đã nói ở trên. Việc nghiên cứu những vận thể tự do trong vũ trụ này không chỉ giúp thỏa mãn tính tò mò, mà còn mang đến cho nhân loạn những kiến thức thiên văn học chưa từng được biết đến.

Kính viễn vọng Không gian Hubble gần đây đã được sử dụng để điều tra các ngôi sao lang thang không gắn với bất kỳ thiên hà cụ thể nào — và phát hiện ra rằng những ngôi sao lang thang này đang phát ra ánh sáng mờ ảo có thể nhìn thấy trong các cụm thiên hà.

Vấn đề hóc búa mà các nhà thiên văn học đang phải tìm lời giải là làm thế nào những ngôi sao lang thang này lại nằm rải rác trong một cụm thiên hà. Chúng ta không thể biết chắc liệu các cụm thiên hà có xu hướng lôi kéo những ngôi sao lang thang sau khi chúng hình thành, hay bản thân các ngôi sao đã có mặt khi cụm hình thành xung quanh chúng. Để trả lời cho câu hỏi này, một nhóm các nhà khoa học đã sử dụng Hubble để xem xét nguồn sáng mờ ảo bên trong cụm thiên hà. Đó là ánh sáng khuếch tán và rất mờ, được nhìn thấy xung quanh và bên trong các cụm thiên hà có chứa những ngôi sao lang thang.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét 10 cụm thiên hà và phát hiện ra rằng mức độ ánh sáng bên trong cụm so với tổng ánh sáng từ cụm không đổi, ngay cả đối với những cụm ở rất xa và có niên đại hàng tỷ năm tuổi. Nhà nghiên cứu James Jee đến từ Đại học Yonsei ở Seoul, Hàn Quốc giải thích: “Điều đó có nghĩa là những ngôi sao này đã “vô gia cư” ngay trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành cụm sao”.

Thực tế là từ rất lâu trước đây, các ngôi sao đã lang thang trong các cụm này. Điều đó dẫn đến lý thuyết rằng phải có một cơ chế nào đó tạo ra những ngôi sao lang thang trong vũ trụ sơ khai mà chúng ta chưa biết. Chúng ta chưa thể biết chính xác điều gì đã khiến chúng trở thành những ngôi sao lang thang. Đáng tiếc là lý thuyết thiên văn hiện tại không thể cho lời giải thích thỏa đáng.

Một giả thuyết giải thích phát hiện này là bởi các thiên hà sơ khai rất khác với các thiên hà mà chúng ta thấy ngày nay, nên chúng có thể dễ dàng rời bỏ các ngôi sao chủ và sau đó trở thành những kẻ lang thang vô định trong vũ trụ. Trong những năm đầu hình thành, các thiên hà có thể khá nhỏ và chúng tạo ra các ngôi sao khá dễ dàng do lực hấp dẫn yếu hơn. Việc nghiên cứu những ngôi sao lang thang này cũng có thể được sử dụng để tìm hiểu vật chất tối trong vũ trụ.