Nghiên cứu mới: Dải Ngân hà đã từng chết một lần, ta đang sống ở "mạng" thứ hai của nó

Dải Ngân hà của chúng ta đã chết một lần và hồi sinh, ta đang sống trong một Dải Ngân hà "zombie". Đó là những gì nhà khao học Nhật Bản vừa kết luận, sau khi phân tích thành phần hóa học có trong sao tồn tại ở Dải Ngân hà của ta.

Phần lớn sao có trong thiên hà ta đang sống có thể được chia thành hai loại khác biệt hoàn toàn về thành phần hóa học. Nhóm đầu tiên chứa những chất có nhiều trong nhóm nguyên tố α (alpha), bao gồm oxy, megie, silicon, sulphur, canxi và titan. Nhóm thứ hai chứa chất ít thấy trong nhóm nguyên tố α hơn, thường thấy xuất hiện trong sắt. Hai nhóm tách biệt cho thấy có gì đó bất thường đã diễn ra trong quá trình hình thành Dải Ngân hà. Nhưng đó là sự kiện vũ trụ gì, và cơ chế tạo ra nó là gì, ta chưa có cơ sở chắc chắn để khẳng định.

Nhà thiên văn học Masafumi Noguchi tới từ Đại học Tohoku tin rằng mô hình giả lập máy tính của ông cho ta kết quả cho câu hỏi trên. Hai nhóm sao cho thấy hai quá trình hình thành sao khác nhau, mà xen giữa là một "khoảng lặng", không một ngôi sao nào xuất hiện.

Dựa trên giả thuyết về sự phát triển của dòng chảy lạnh trên Vũ trụ, lần đầu tiên được nêu ra năm 2006, giáo sư Noguchi đã tạo ra mô hình mô phỏng các mốc phát triển của Dải Ngân hà trong khoảng thời gian 10 tỷ năm. Ban đầu, giả thuyết dòng chảy lạnh đã dựng nên những thiên hà rất lớn, cho thấy những thiên hà lớn sẽ có hai giai đoạn tạo sao riêng biệt. Hai giai đoạn tạo sao có tính chất hóa học đối ngược nhau, giáo sư Noguchi tin rằng Dải Ngân hàng của ta cũng vậy.

Thành phần hóa học của sao dựa nhiều vào khí gas mà từ đó chúng hình thành. Trong thời kì đầu của Vũ tụ, những nguyên tố - ví dụ như kim loại nặng – vẫn chưa xuất hiện, chúng hình thành chỉ khi sao đã hình thành, xuất hiện chỉ khi một vụ nổ siêu tân tinh diễn ra.

Dựa trên mô hình Noguchi dựng lên, trong giai đoạn hình thành sao đầu tiên, ngân hà hút khí gas lạnh từ bên ngoài vào. Thứ khí này hình thành nên thế hệ sao đầu tiên.

Sau khoảng 10 triệu năm – rất ngắn khi so với tuổi thọ vũ trụ, sao thuộc thế hệ đầu chết đi bằng một vụ nổ siêu tân tinh. Nguyên tố alpha bắn ra toàn ngân hà, tự tạo thành những ngôi sao mới. Nhưng cũng theo mô hình này, khoảng 3 tỉ năm sau những sự kiện trên, mọi thứ đi theo chiều hướng xấu, một chiều hướng chết chóc.

"Khi sóng xung kích xuất hiện, làm nóng khí gas vào khoảng 7 tỉ năm trước, khí gas dừng chảy vào ngân hà và sao không còn xuất hiện nữa", tuyên bố từ nghiên cứu, do chính Đại học Tohoku đăng tải. Lằng nhằng suốt 2 tỉ năm, loạt vụ nổ siêu tân tinh thứ hai xuất hiện, kéo dài hơn lần trước. Những vụ nổ loại này thường xuất hiện sau khi một ngôi sao đạt tầm 1 tỉ năm tuổi.

Chúng tạo ra sắt và phun ra khắp nơi. Khi khí gas nguội đi theo thời gian, sao lại tiếp tục hình thành vào khoảng 5 tỉ năm trước và những ngôi sao thuộc thế hệ mới có phần trăm sắt cao hơn hẳn trước đây. Mặt Trời của chúng ta là ngôi sao thuộc thế hệ 2, tính tới nay nó đã "già" 4,6 tỉ năm tuổi.

Nghiên cứu của giáo sư Noguchi dựa trên những nghiên cứu mới thực hiện liên quan tới thiên hà gần ta nhất và chung kích cỡ với Dải Ngân hà của ta, thiên hà Andromeda. Năm 2017, một đội ngũ các nhà nghiên cứu đã đăng tải báo cáo khoa học cho thấy trong lịch sử của Andromeda, có hai giai đoạn hình thành sao và xen giữa là một "khoảng lặng".

Nếu như mô hình mà giáo sư Noguchi dựng lên là chính xác, tất cả những mô hình về thiên hà ta đã từng có cần phải được xem xét lại. Có lẽ còn phải đổi tên Dải Ngân hà thành thứ gì đúng hơn với tính chất "chết đi sống lại" của nó.

Nghiên cứu đã được đăng tải trên Nature.

Tham khảo ScienceAlert