Theo CNN, sự hình thành sao - sự biến đổi khí thành ngôi sao - được cho là quá trình quan trọng nhất trong vũ trụ. Tuy nhiên, có những vùng không gian rất khắc nghiệt, đến mức quá trình hình thành sao có thể bị dừng lại hoàn toàn.

Các nhà thiên văn đã dành 50 năm qua để đặt câu hỏi: Tại sao sự hình thành sao lại liên kết với vùng không gian mà thiên hà chứa nó sinh sống? Và làm thế nào mà sự hình thành đó có thể dừng lại?

Môi trường khắc nghiệt

Một nghiên cứu mới đã trả lời câu hỏi này bằng cách sử dụng kính viễn vọng trên mặt đất tiên tiến nhất thế giới. Mục đích là tiết lộ chi tiết ảnh hưởng của cái gọi là môi trường thiên hà đối với khí phân tử - nhiên liệu thô để hình thành sao.

Nghiên cứu tập trung vào một vùng không gian đặc biệt cực đoan được gọi là Cụm Xử Nữ, được đặt tên theo vị trí của nó trong chòm sao Xử Nữ trên bầu trời đêm.

Cụm Xử Nữ chứa hàng nghìn thiên hà liên kết với nhau bằng lực hấp dẫn, tạo thành một cấu trúc rộng lớn. Những cụm thiên hà như cụm thiên hà này là nơi lý tưởng để quan sát ảnh hưởng của môi trường đối với sự hình thành sao.

Để hiểu được mức độ cực đoan của Cụm Xử Nữ, hãy so sánh nó với nhóm thiên hà chứa Dải Ngân hà. Dải Ngân hà của chúng ta nằm trong một nhóm khá êm đềm gồm khoảng 80 thiên hà và trải rộng 5 triệu năm ánh sáng. Trong khi đó, Cụm Xử Nữ có khối lượng gấp 1.000 lần khối lượng của Dải Ngân hà và nó chứa hàng nghìn thiên hà trong một vùng không gian chỉ có kích thước gấp 3 lần cụm chứa Dải Ngân hà.

Một lượng khối lượng lớn đến vậy lại nằm trong một vùng không gian nhỏ, đã tạo ra lực hấp dẫn phi thường, từ đó tăng tốc độ của các thiên hà lên hàng triệu km/h và làm nóng plasma bao trùm cả cụm lên tới hàng triệu độ C.

Chính những điều kiện khắc nghiệt này đã làm phát sinh ra một loại hiện tượng vật lý mạnh đến mức có thể ngăn hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn thiên hà hình thành các ngôi sao bên trong.

Các nhà khoa học đã sử dụng đài quan sát Atacama Large Millimeter Array (ALMA) ở Chile, để cung cấp một số hình ảnh chi tiết nhất từng được chụp về khí hình thành sao trong các thiên hà của Cụm Xử Nữ. 

Với những dữ liệu hiện đại này, nhóm nghiên cứu có thể xác định các quá trình vật lý đang ảnh hưởng đến cách các thiên hà hình thành các ngôi sao bên trong, bằng cách quan sát ảnh hưởng của chúng lên 51 thiên hà trong Cụm Xử Nữ.

Khi nghiên cứu những hình ảnh đẹp được chụp lại, các nhà khoa học nhận thấy các quá trình vật lý bên ngoài có khả năng tiến sâu vào các thiên hà để làm nhiễu loạn khí phân tử của chúng, gây ảnh hưởng đến cách các ngôi sao của thiên hà được sinh ra và tiến hóa.

Trong vài năm tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục khai thác nguồn dữ liệu phong phú này để hiểu rõ hơn về cách các ngôi sao hình thành và cách các thiên hà phát triển trong môi trường khắc nghiệt như Cụm Xử Nữ.