Sự hình thành sao là một quá trình dữ dội và phức tạp diễn ra khắp vũ trụ. Tuy nhiên, phần lớn hoạt động này bị che khuất bởi các đám mây khí và bụi. Đây là lý do mà Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) và Đài Quan sát ALMA ra đời. Chúng sử dụng ánh sáng hồng ngoại và sóng radio để xuyên qua bức màn bao quanh quá trình hình thành sao.

Một nhóm nghiên cứu do Taehwa Yoo, tiến sĩ tại Đại học Florida dẫn đầu, đã sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb để quan sát Westerhout 51 (W51), một vùng hình thành sao khổng lồ trong Dải Ngân hà nằm trong chòm sao Nhân Mã, cách Trái đất khoảng 17.000 năm ánh sáng.

Các hình ảnh và dữ liệu mà họ thu thập được đã tiết lộ nhiều chi tiết về hoạt động hình thành sao đang diễn ra ở đó. TS Adam Ginsberg, giáo sư thiên văn học tại Đại học Florida cho biết: "Trước đây, với kính viễn vọng quang học và kính viễn vọng hồng ngoại đặt trên mặt đất, chúng ta không thể xuyên qua lớp bụi để nhìn thấy các ngôi sao trẻ; giờ thì chúng ta có thể”.

Mặc dù có những hình ảnh và dữ liệu ấn tượng, một số khía cạnh của quá trình hình thành sao vẫn bị che khuất bởi những đám mây dày đặc, ngay cả kính viễn vọng không gian James Webb cũng không thể xuyên qua.

Nhóm nghiên cứu đã so sánh hình ảnh JWST của họ với các quan sát ALMA về cùng một khu vực, và nhận thấy rằng chỉ một phần nhỏ các ngôi sao có thể được cả hai thiết bị phát hiện đồng thời. Tuy nhiên, các quan sát của JWST đã tiết lộ rất nhiều chi tiết trong các cấu trúc mà nó có thể nhìn thấy. Điều này cung cấp cho các nhà thiên văn học những hiểu biết mới về quá trình hình thành sao.

"Nhờ có kính viễn vọng không gian James Webb, chúng ta có thể nhìn thấy những ngôi sao trẻ, khối lượng lớn đang hình thành trong khu vực hình thành sao này. Bằng cách quan sát chúng, chúng ta có thể nghiên cứu cơ chế hình thành của các sao”, GS Liu nói.

W51 được chia thành nhiều vùng hình thành sao mạnh và kính viễn vọng không gian JWST đã tập trung vào vườn ươm sao trẻ nhất trong khu vực này—W51A. Ở đó, tồn tại nhiều đám mây khí ion hóa và bụi ấm, một số được sắp xếp thành các sợi.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra một trường hợp điển hình của khoang rỗng xung quanh một ngôi sao mới sinh, cho thấy ngôi sao đang bị xói mòn nơi sinh ra nó. Họ cũng nghiên cứu các bong bóng khổng lồ, các sợi bụi tối (có thể là các vườn ươm sao chưa được phát hiện), các vật thể giống sao chổi và các luồng phản lực tiền sao được phóng ra từ các tiền sao... đây là một phần của quá trình hình thành sao.

Nhóm nghiên cứu của GS Yoo ước tính rằng, vùng W51A chứa khoảng 10.000 ngôi sao có khối lượng tương đương Mặt Trời. Nhiều trong số đó là những ngôi sao trẻ, có khối lượng rất lớn, và người ta biết rất ít về giai đoạn hình thành ban đầu của chúng. Đó chính xác là điều mà các nhà thiên văn học quan tâm hiện nay.