Phương pháp mới giúp xác định tỷ lệ hình thành sao chính xác hơn

Sử dụng một kỹ thuật mới để tái cấu trúc cấu trúc 3 chiều của đám mây, các nhà thiên văn học có thể ước tính có bao nhiêu ngôi sao mới có khả năng hình thành.

"Công thức" mới phát hiện cho phép kiểm tra trực tiếp các lý thuyết hiện tại về sự hình thành sao. Nó cũng sẽ cho phép Đài Quan sát ALMA, Chi Lê ước tính hoạt động hình thành sao trong các đám mây phân tử ở xa hơn, và do đó tạo ra bản đồ hạ sinh sao trong thiên hà Milky Way.

Sự hình thành sao là một trong những quá trình cơ bản trong vũ trụ, cách các ngôi sao hình thành và trong những điều kiện nào sẽ định hình cấu trúc của toàn bộ các thiên hà. Các ngôi sao hình thành trong các đám mây khí và bụi khổng lồ.

Nguồn ảnh: NASA.

Khi một vùng đủ đậm đặc trong một đám mây phân tử như vậy sụp đổ dưới lực hấp dẫn của chính nó, nó co lại cho đến khi áp suất và nhiệt độ bên trong đủ cao để phản ứng tổng hợp hạt nhân, báo hiệu sự ra đời của một ngôi sao.

Đo tỷ lệ hình thành sao là vô cùng khó khăn, thậm chí trên khắp thiên hà của chúng ta, Milky Way. Chỉ đối với những đám mây gần đó, lên tới khoảng 1.500 năm ánh sáng, những phép đo như vậy khá đơn giản, bạn chỉ cần đếm những ngôi sao trẻ trong đám mây đó. Đối với các đám mây ở xa hơn, nơi không thể phân biệt được các ngôi sao riêng lẻ, kỹ thuật này thất bại và tốc độ hình thành sao vẫn không chắc chắn.

Mới đây, ba nhà thiên văn học, Jouni Kainulainen và Thomas Henning từ Viện Thiên văn học Max Planck ở Đức và Christoph Federrath từ Đại học Monash ở Úc đã tìm thấy một cách khác để xác định tỷ lệ hình thành sao qua một "công thức hình thành sao" trong các quan sát về cấu trúc của một đám mây khí khổng lồ.

Các nhà thiên văn học cho rằng, bằng cách mô hình hóa cấu trúc 3 chiều của các đám mây riêng lẻ theo cách đơn giản hóa, họ xác định được "mật độ tới hạn" 5.000 phân tử hydro trên mỗi cm khối và cho thấy, chỉ những vùng vượt quá mật độ tới hạn này mới có thể sụp đổ để tạo thành các ngôi sao.

"Đây là lần đầu tiên chúng tôi xác định được mật độ phân tử hydro rất quan trọng để dự đoán khả năng hình thành các ngôi sao từ các quan sát cấu trúc đám mây phân tử", Kainulainen nói.