Nghiên cứu giải thích tại sao các thiên hà ngừng việc hình thành sao

Dân trí

Trong vũ trụ, thiên hà có ba hình dạng chính - elip, xoắn ốc (như ngân hà của chúng ta) và dị thường. Các thiên hà có thể lớn hay nhỏ. Chúng cũng có thể là thiên hà xanh hay đỏ. Thiên hà xanh là các thiên hà vẫn đang tích cực hình thành các ngôi sao mới. Thiên hà đỏ là các thiên hà không còn hình thành sao và được coi là không hoạt động.

Nghiên cứu giải thích tại sao các thiên hà ngừng việc hình thành sao - 1

Tuy nhiên, các cơ chế làm cho các thiên hà ngừng hình thành sao vẫn chưa được hiểu rõ và đây là một vấn đề nổi cộm trong lĩnh vực nghiên cứu sự tiến hóa của các thiên hà. Mới đây, một nhóm nghiên cứu do nhà thiên văn Behnam Darvish và Bahram Mobasher của Đại học California, Riverside dẫn dắt đã nghiên cứu khoảng 70.000 thiên hà và đưa ra một lời giải thích cho lý do tại sao các thiên hà ngừng việc hình thành sao.

Nhóm nghiên cứu, bao gồm các nhà khoa học tại Viện Công nghệ California và Đại học Lancaster (Anh), đã kiểm tra dữ liệu sẵn có từ cuộc khảo sát COSMOS UltraVISTA, đây là cuộc khảo sát đưa ra các ước tính chính xác về khoảng cách của các thiên hà trong 11 tỷ năm qua và tập trung vào những tác động của các cơ chế bên ngoài và bên trong tác động đến hoạt động hình thành sao trong thiên hà.

Nhóm nghiên cứu cho biết, các cơ chế bên ngoài bao gồm lực kéo từ một thiên hà đang di chuyển đến một vật thể vũ trụ dưới tác động của lực hấp dẫn trong một cụm thiên hà làm thất thoát khí; những va chạm với các thiên hà khác do trọng lực và môi trường xung quanh dày đặc dẫn đến kết quả là vật liệu của thiên hà bị mất đi; và việc ngừng cung cấp khí lạnh cho thiên hà, do đó kìm hãm thiên hà sản xuất ra vật liệu cần thiết để tạo ra những ngôi sao mới trong một thời gian dài.

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng các cơ chế bên trong bao gồm sự hiện diện của một lỗ đen (trong đó các tia phản lực, gió, hay bức xạ cường độ cao làm khí hydro trong thiên hà nóng lên hay thổi bay toàn bộ khí này ra ngoài vũ trụ, do đó ngăn khí này làm mát và hình thành sao) và "dòng chảy ra của sao" (ví dụ, gió với vận tốc cao do các ngôi sao trẻ khổng lồ và siêu tân tinh tạo ra đẩy khí ra khỏi thiên hà chủ).

Bằng cách sử dụng các tính chất có thể quan sát được của các thiên hà và các phương pháp thống kê tinh vi, nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng nói chung, các cơ chế bên ngoài chỉ thích hợp làm cho các thiên hà ngừng hình thành sao trong 8 tỷ năm gần đây. Tuy nhiên, các cơ chế bên trong là cơ chế chủ đạo làm ngừng việc hình thành sao trước thời gian này và gần thời điểm khởi đầu của vũ trụ hơn.

Phát hiện này cung cấp cho các nhà thiên văn một sự hiểu biết quan trọng về quá trình nào thống trị việc ngừng hình thành sao tại các thời điểm khác nhau của vũ trụ. Các nhà thiên văn học phát hiện ra rằng các thiên hà ngừng hình thành sao ở những khoảng thời gian khác nhau (và vào các thời điểm sau Big Bang) và hiện nay họ có thể dễ dàng hơn trong việc xác định cơ chế nào làm ngừng việc hình thành sao đang hoạt động.

Trong lĩnh vực thiên văn học, nhiều cuộc tranh luận vẫn tiếp tục diễn ra về việc một thiên hà ngừng hình thành sao chỉ do các cơ chế bên trong, bên ngoài hay kết hợp cả hai cơ chế. Hiện vẫn còn chưa rõ ràng những cơ chế nào chịu trách nhiệm chủ đạo cũng như vai trò trong từng giai đoạn của các cơ chế vật lý khác nhau trong việc ngừng hình thành sao. Thời điểm các cơ chế này đóng một vai trò quan trọng trong đời sống tiến hóa của các thiên hà cũng chưa được hiểu hoàn toàn.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ mở rộng phạm vi nghiên cứu sang môi trường của các thiên hà trên quy mô lớn hơn nhiều (trong mạng lưới vũ trụ).

N.L.H–NASATI (Theo Phys)