Nguồn gốc sao khổng lồ
Nguyên tố flo có trong xương và răng người dưới dạng florua đã được tìm thấy lần đầu tiên trong vũ trụ ngoài Dải Ngân hà. Tác giả chính của nghiên cứu Maximilien Franco - nhà nghiên cứu sau tiến sĩ về vật lý thiên văn tại Đại học Hertfordshire, Vương quốc Anh cho biết: “Chúng tôi thậm chí còn không biết loại sao nào tạo ra phần lớn flo trong vũ trụ!"
Các nguyên tố được tìm thấy khắp Hệ Mặt trời, trên Trái đất và thậm chí trong cơ thể người bắt nguồn từ bên trong lõi của các ngôi sao được giải phóng từ những vụ nổ sao. Nhưng bí ẩn về cách flo được tạo ra bên trong những ngôi sao nào vẫn chưa được giải đáp.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kính thiên văn vô tuyến ALMA ở Chile để phát hiện flo trong một thiên hà đang hình thành sao ở rất xa.
Flo có mặt dưới dạng hydro florua trong các đám mây khí của thiên hà NGP-190387. Ánh sáng từ thiên hà này đã đi qua 12 tỉ năm để đến Trái đất. Do đó, các nhà thiên văn học xem thiên hà này đã hình thành khi vũ trụ chỉ khoảng 1,4 tỉ năm tuổi.
Những ngôi sao giải phóng flo trong vũ trụ có khả năng sống nhanh và chết trẻ. Những ngôi sao tiến hóa này có khối lượng vô cùng lớn, nhưng chỉ tồn tại trong vài triệu năm - một mốc thời gian ngắn khi so với 13 tỉ năm vũ trụ đã tồn tại.
Chỉ có một số ngôi sao lớn tiến hóa thành sao Wolf-Rayets khi đến gần cuối đời. Giai đoạn này kéo dài vài trăm nghìn năm, nhưng trong thời gian tồn tại của một ngôi sao, điều đó rất ngắn. Chỉ có 1 trong 100 triệu ngôi sao đủ lớn để trở thành Wolf-Rayets.
Trước đây, các nhà nghiên cứu đã nghĩ rằng sao Wolf-Rayet có thể là nguồn cung cấp flo, nhưng phát hiện trực tiếp mới đã xác nhận điều này.
“Chúng tôi đã chứng minh rằng sao Wolf-Rayet - một trong những ngôi sao khổng lồ nhất được biết đến và có thể bùng nổ dữ dội về cuối đời - giúp chúng ta duy trì sức khỏe răng miệng tốt" - nhà nghiên cứu Franco nói.
Phát hiện mới được trình bày chi tiết trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Astronomy tuần này.
Flo và vũ trụ sơ khai
Các nguồn flo tiềm năng khác mà giới khoa học đã xem xét gồm những ngôi sao nhánh khổng lồ tiệm cận - những ngôi sao có xung với khối lượng gấp vài lần Mặt trời. Tuy nhiên, quá trình tiến hóa của những thiên thể này diễn ra trong hàng tỉ năm nên sẽ mất quá nhiều thời gian và không giải thích được lượng flo phát hiện trong thiên hà xa xôi.
"Với thiên hà này, chỉ mất hàng chục hoặc hàng trăm triệu năm để đạt mức flo tương đương với mức được tìm thấy trong những ngôi sao ở Dải Ngân hà 13,5 tỉ năm tuổi. Đây là một kết quả hoàn toàn bất ngờ. Phép đo của chúng tôi bổ sung một khuôn khổ hoàn toàn mới cho nguồn gốc của flo vốn được nghiên cứu trong 2 thập kỷ" - đồng tác giả nghiên cứu Chiaki Kobayashi, giáo sư tại Đại học Hertfordshire, cho hay.
Việc tìm thấy flo trong một thiên hà xa xôi như vậy sẽ mở rộng phạm vi tiếp cận của nguyên tố này. Trước khám phá mới, flo chỉ được phát hiện trong Dải Ngân hà và các vùng lân cận, cũng như trong một số chuẩn tinh cực xa, hoặc các thiên thể sáng do hố đen siêu khối lượng ở trung tâm của một số thiên hà cung cấp năng lượng.
Phát hiện mới đặt flo vào nhóm nguyên tố tồn tại từ rất sớm trong vũ trụ.
Các nhà nghiên cứu mong muốn dùng kính thiên văn cực lớn ELT đang được xây dựng ở Chile và dự kiến bắt đầu sử dụng được từ năm 2027 để hiểu thêm về NGP-190387 và những bí ẩn vũ trụ liên quan tới thiên hà này.
