Kính viễn vọng 10 tỷ USD tìm thấy ngôi sao xa nhất trước đến nay

Ngày 2/8, nhóm nghiên cứu thiên văn Cosmic Spring đã chia sẻ hình ảnh chi tiết của Earendel, ngôi sao xa nhất từng được quan sát. Dữ liệu dùng để phân tích được thu thập bởi kính viễn vọng James Webb do Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) và Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA) cùng vận hành.

Earendel thuộc chòm sao Kình Ngư (Cetus), cách Trái Đất 28 tỷ năm ánh sáng, hình thành khoảng 900 triệu năm sau Vụ Nổ Lớn (Big Bang). Ánh sáng từ ngôi sao phải mất 12,9 tỷ năm để đến được chúng ta.

Ngoài tên mã WHL0137-LS, tên Earendel được đặt theo nhân vật trong tiểu thuyết The Silmarillion của tác giả J.R.R. Tolkien, mang ý nghĩa "sao mai" hoặc "ánh sáng đang lên".

Theo Space, Earendel được phát hiện lần đầu vào tháng 3 bằng kính Hubble, tiền thân của James Webb. Nghiên cứu cho thấy ngôi sao có thể nặng hơn Mặt Trời khoảng 50-500 lần và sáng hơn hàng triệu lần.

Quan sát bức ảnh, Earendel chỉ là chấm trắng rất nhỏ và mờ. Ảnh: Cosmic Spring JWST.

Ở khoảng cách 28 tỷ năm ánh sáng, chúng ta thường chỉ có thể phát hiện toàn bộ thiên hà. Tuy nhiên sự may mắn giúp các nhà nghiên cứu tìm thấy Earendel bằng James Webb.

Trong hình ảnh, Earendel chỉ là chấm trắng cực nhỏ bên dưới cụm thiên hà WHL0137-08. Người xem rất khó nhìn thấy ngôi sao ngay từ đầu nên các nhà nghiên cứu đã phóng to ảnh để nhìn rõ hơn. Tất nhiên, sẽ không thể quan sát Earendel trên trời bằng mắt thường.

"Chúng tôi rất vui khi chia sẻ hình ảnh đầu tiên của Earendel chụp bởi kính viễn vọng James Webb. Đây là ngôi sao xa nhất từng được biết đến trong vũ trụ của chúng ta", nhóm thiên văn học Cosmic Spring chia sẻ trên Twitter.

Bài viết của Cosmic Spring đề cập việc Earendel có thể quan sát nhờ thấu kính hấp dẫn (gravitational lensing) của một cụm thiên hà khổng lồ.

Hình ảnh Earendel chụp bởi kính Hubble, được công bố tháng 3 năm nay. Ảnh: NASA.

Đây là hiện tượng tự nhiên trong vũ trụ, xảy ra khi ánh sáng từ các vật thể lớn, chẳng hạn như cụm thiên hà hoặc lỗ đen khổng lồ, bị bẻ cong bởi lực hấp dẫn.

Hiện tượng này khiến cường độ sáng tăng, giúp quan sát các vật thể phía xa dễ dàng hơn, rất hữu ích với những kính viễn vọng như Hubble hay James Webb. Quá trình này cũng phóng đại thiên hà WHL0137-08 lên 1.000 lần, giúp nhóm thiên văn xác định Earendel là ngôi sao riêng lẻ, không phải cụm sao.

"Đó là sự may mắn. Chưa ai nhìn thấy ngôi sao ở độ phóng đại cao như thế", Dan Coe, nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian Maryland, nơi vận hành James Webb và Hubble, thành viên nhóm Cosmic Spring chia sẻ.

James Webb được phóng vào tháng 12/2021, hoạt động chính thức từ tháng 7 năm nay sau khi hiệu chỉnh. Các mục tiêu quan sát của James Webb bao gồm ngôi sao hình thành hàng trăm triệu năm sau Big Bang.

Các nhà thiên văn học nhận định kính viễn vọng sẽ không thể quan sát từng ngôi sao riêng lẻ hình thành vào thời điểm đó. Dù vậy, hiện tượng thấu kính hấp dẫn có thể giúp quan sát và phân tích các cụm sao mới hình thành.

"James Webb được thiết kế để nghiên cứu các ngôi sao đầu tiên. Đến bây giờ, chúng tôi cho rằng điều đó nghĩa là quần thể sao nằm trong những thiên hà đầu tiên của vũ trụ", các nhà thiên văn học từ Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian Maryland cho biết.

Theo Coe, mục tiêu tiếp theo của nhóm là phân tích thành phần tạo nên Earendel và hành tinh khí Arc Sunrise vào tháng 12. Dựa trên lý thuyết, những ngôi sao đầu tiên trong vũ trụ được hình thành bởi hydro, heli và lithium tạo ra sau vụ nổ. Từ đó, chúng mới kết hợp để tạo thành các nguyên tử nặng hơn, giới thiên văn gọi chung là kim loại.