Kính thiên văn Không gian James Webb của NASA/ESA/CSA đã chụp được những hình ảnh hồng ngoại sắc nét nhất từ trước đến nay về một trong những đối tượng đặc biệt nhất trên bầu trời của chúng ta, Tinh vân Đầu Ngựa. Những quan sát này cho thấy một phần của tinh vân mang tính biểu tượng này dưới một góc nhìn hoàn toàn mới, ghi lại sự phức tạp của nó với độ phân giải không gian chưa từng có.
Hình ảnh mới của Webb cho thấy một phần của bầu trời trong chòm sao Orion (Thợ Săn), ở phía Tây của đám mây phân tử Orion B. Nổi lên từ những làn sóng của bụi và khí hỗn loạn là Tinh vân Đầu Ngựa, còn được gọi là Barnard 33, nằm cách chúng ta khoảng 1.300 năm ánh sáng.
Tinh vân được hình thành từ một đám mây vật chất liên sao đang sụp đổ, sáng lên nhờ được chiếu sáng bởi một ngôi sao nóng gần đó. Các đám mây khí xung quanh Đầu Ngựa đã tan rã, nhưng những cột nhô ra được tạo thành từ những khối vật chất đặc khó bị bào mòn hơn. Các nhà thiên văn học ước tính rằng Đầu Ngựa còn khoảng 5 triệu năm nữa trước khi nó cũng tan rã. Quan sát mới của Webb tập trung vào cạnh được chiếu sáng phía trên của cấu trúc bụi và khí đặc biệt của tinh vân này.
Tinh vân Đầu Ngựa là một vùng quang ly (PDR) đã được biết rõ từ lâu. Trong một vùng như vậy, bức xạ tử ngoại từ các sao trẻ và lớn tạo ra một vùng khí và bụi ấm, hầu hết là trung tính, nằm giữa khí bị ion hóa hoàn toàn xung quanh các sao lớn và các đám mây nơi chúng được sinh ra. Bức xạ tử ngoại này ảnh hưởng mạnh mẽ đến đặc điểm hóa học của khí trong các vùng này và đóng vai trò như nguồn nhiệt quan trọng nhất.
Những vùng này xuất hiện nơi khí liên sao đủ dày để duy trì trạng thái trung tính, nhưng không đủ dày để ngăn chặn sự xâm nhập của bức xạ tử ngoại xa từ các ngôi sao lớn. Ánh sáng phát ra từ các PDR như vậy là một công cụ độc đáo để nghiên cứu các quá trình vật lý và hóa học thúc đẩy sự tiến hóa của vật chất liên sao trong thiên hà của chúng ta và trong toàn bộ vũ trụ suốt từ thời kỳ tạo sao dữ dội cho đến ngày nay.
Do khoảng cách gần và hình dạng có cạnh khá rõ nét của nó, Tinh vân Đầu Ngựa là mục tiêu lý tưởng để các nhà thiên văn học nghiên cứu cấu trúc vật lý của các PDR và sự tiến hóa của các đặc điểm hóa học của khí và bụi trong môi trường của chúng, cũng như các vùng chuyển tiếp giữa chúng. Nó được coi là một trong những đối tượng tốt nhất trên bầu trời để nghiên cứu cách mà bức xạ tương tác với vật chất liên sao.
Nhờ hai công cụ MIRI và NIRCam của Webb, một nhóm các nhà thiên văn học đa quốc gia đã lần đầu tiên tiết lộ những cấu trúc nhỏ ở cạnh được chiếu sáng của Đầu Ngựa. Họ cũng đã phát hiện ra một mạng lưới những vết sọc kéo dài vuông góc với mặt trước của PDR nơi chứa các hạt bụi và khí ion hóa bị cuốn vào dòng chảy của tinh vân. Các quan sát cũng cho phép các nhà thiên văn học tìm hiểu tác động của sự suy giảm và phát xạ bụi, đồng thời hiểu rõ hơn về hình dạng đa chiều của tinh vân.
Ba hình ảnh về tinh vân Đầu Ngựa, được chụp lần lượt bởi các kính thiên văn không gian Euclid, Hubble và James Webb.
Tiếp theo, các nhà thiên văn học dự định nghiên cứu dữ liệu quang phổ đã thu được của tinh vân để tìm bằng chứng cho sự biến đổi đặc tính vật lý và hóa học của vật chất đã được quan sát ở tinh vân.
Những quan sát này được thực hiện trong chương trình có tên là Webb GTO #1192 (PI: K. Misselt) và kết quả đã được chấp nhận để công bố trên Astronomy & Astrophysics.
Bryan
Theo Phys.org
