Tin tứcPhát hiện này được đăng tải sau khi nhóm khoa học xây dựng mô hình dựa trên dữ liệu từ các cụm sao cầu – vốn được xem là “kho lưu trữ cổ vật” của vũ trụ.
Công trình do tiến sĩ Mark Gieles cùng các cộng sự tại Viện Khoa học vũ trụ thuộc Đại học Barcelona (ICCUB) và Viện Nghiên cứu Không gian Catalonia (IEEC) thực hiện.
Cụm sao cầu là tập hợp dày đặc gồm hàng trăm ngàn đến hàng triệu ngôi sao, sắp xếp thành dạng hình cầu. Các cụm sao này xuất hiện trong hầu hết các thiên hà, kể cả Ngân Hà. Phần lớn cụm sao cầu có tuổi đời trên 10 tỉ năm, tức hình thành khi vũ trụ vẫn đang ở giai đoạn sơ khai.
Nhờ đặc điểm ấy, chúng được ví như “hộp thời gian” lưu giữ thông tin về giai đoạn đầu hình thành vũ trụ.
Từ dữ liệu quan sát được, nhóm nghiên cứu đã xây dựng mô hình cho thấy trong các cụm sao cầu có kích thước lớn, việc khí và bụi chuyển động rối loạn đã tạo điều kiện hình thành các ngôi sao cực lớn, với khối lượng vượt xa những gì chúng ta quan sát được ngày nay.
Những ngôi sao khổng lồ đó không tồn tại lâu. Chúng phát ra các luồng gió sao mạnh, mang theo khí hydro bị đốt cháy ở nhiệt độ rất cao. Những dòng vật chất này hòa vào môi trường xung quanh, góp phần tạo ra các ngôi sao mới có thành phần hóa học khác biệt.
Mô hình cũng phù hợp với một số quan sát gần đây từ kính viễn vọng không gian James Webb (JWST), thiết bị đang cho phép giới khoa học nhìn ngược về quá khứ vũ trụ. JWST ghi nhận các thiên hà trẻ giàu nitơ – một dấu hiệu trùng khớp với những gì các ngôi sao siêu lớn trong mô hình của nhóm nghiên cứu có thể tạo ra.
Theo nhóm nghiên cứu, những ngôi sao khổng lồ này không nổ tung thành siêu tân tinh như các ngôi sao thông thường. Thay vào đó, chúng nhiều khả năng sụp đổ trực tiếp thành các lỗ đen có khối lượng trung gian, tức lớn hơn lỗ đen do các ngôi sao ngày nay tạo ra, nhưng vẫn nhỏ hơn lỗ đen siêu nặng nằm ở trung tâm các thiên hà.
Lỗ đen khối lượng trung gian là một trong các bí ẩn của vũ trụ học. Giới khoa học đã quan sát được dấu vết của những lỗ đen nhỏ và các lỗ đen siêu nặng, nhưng luôn thiếu lời giải thuyết phục cho nguồn gốc của lỗ đen ở mức trung gian.
Trong nhiều năm, câu hỏi “lỗ đen khối lượng trung gian đến từ đâu?” khiến các nhà khoa học đau đầu. Các ngôi sao thông thường không đủ lớn để sinh ra loại lỗ đen này. Mô hình mới của nhóm nghiên cứu đưa ra một đáp án khả thi: nếu vũ trụ từng tràn ngập những ngôi sao có khối lượng vượt mức tưởng tượng, thì việc xuất hiện lỗ đen trung gian là hoàn toàn hợp lý.
Nói cách khác, lỗ đen trung gian có thể là “tàn tích” của những ngôi sao quái vật từng thống trị vũ trụ.
Khám phá này không chỉ giúp giải thích sự tồn tại của lỗ đen khối lượng trung gian mà còn mang lại hướng tiếp cận mới để hiểu về sự hình thành thiên hà. Luồng vật chất mà các ngôi sao siêu lớn phóng ra có thể tạo điều kiện cho việc hình thành nhiều thế hệ sao mới, ảnh hưởng đến cấu trúc hóa học và sự tiến hóa của các cụm sao cầu.
Tiến sĩ Mark Gieles cho rằng nếu mô hình này được xác nhận qua quan sát thực tế trong tương lai, nó sẽ giúp hình dung rõ ràng hơn cách vũ trụ chuyển từ hỗn loạn thời sơ khai sang cấu trúc như ngày nay.
Các nhà khoa học kỳ vọng những quan sát tiếp theo từ kính viễn vọng James Webb và các trạm quan sát mặt đất sẽ tiếp tục đem đến dữ liệu giúp làm sáng tỏ câu chuyện về “những quái vật sao” từng xâm chiếm vũ trụ.
