Một nhóm các nhà thiên văn học từ Đại học Carnegie và Đại học Chicago đã kết hợp dữ liệu từ giai đoạn thứ năm của Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan và các quan sát từ Kính viễn vọng Magellan ở Chile để định vị thành công ngôi sao nguyên thủy nhất được biết đến cho đến nay - SDSS J0715-7334. Các kết quả liên quan đã được công bố trên số mới của tạp chí Nature Astronomy.


SDSS khổng lồ đỏ J0715-7334 Art. Ngôi sao này được sinh ra gần Đám mây Magellan Lớn và hiện đã “định cư” trong Dải Ngân hà. Nguồn hình ảnh: Đại học Carnegie

Giới học thuật thường tin rằng thế hệ sao đầu tiên ra đời khoảng hàng trăm triệu năm sau Vụ nổ lớn. Những ngôi sao thế hệ đầu tiên này đã dập tắt các nguyên tố nặng trong phản ứng tổng hợp hạt nhân dữ dội và các ngôi sao thế hệ thứ hai được sinh ra sau đó được nuôi dưỡng trong những mảnh vụn giàu nguyên tố mới này. Cộng đồng thiên văn gọi chung tất cả các nguyên tố trong vũ trụ nặng hơn helium là “kim loại”. Do đó, tỷ lệ các nguyên tố nặng trong một ngôi sao (tức là tính kim loại) trở thành thước đo tự nhiên để suy ra tuổi ra đời của nó. Những ngôi sao có hàm lượng kim loại cực thấp được gọi là "sao nguyên thủy" hay "sao nghèo kim loại".

SDSS J0715-7334 thuộc dòng sao thế hệ thứ hai và là một sao khổng lồ đỏ. Phân tích quang phổ và hóa học của Kính thiên văn Magellan cho thấy hàm lượng kim loại của nó nhỏ hơn 0,005% so với mặt trời và tổng kim loại của nó thấp khoảng 7,8×10-7, chỉ bằng một nửa so với ngôi sao giữ kỷ lục trước đó và 1/40 ngôi sao nghèo sắt nhất được biết đến, phá vỡ kỷ lục quan sát cho đến nay. SDSS J0715-7334 không chỉ có hàm lượng sắt cực thấp mà còn cực kỳ thiếu carbon. Nó khác với những ngôi sao tương tự thường “nghèo sắt và giàu carbon”.

Sử dụng dữ liệu từ tàu thăm dò Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, nhóm đã lần theo quỹ đạo của ngôi sao. Ban đầu nó được sinh ra gần Đám mây Magellan Lớn và hiện “cư trú” trong Dải Ngân hà, cách Trái đất khoảng 80.000 năm ánh sáng.

Những ngôi sao nguyên thủy như vậy giống như một cửa sổ xuyên thời gian và không gian, cho phép con người nhìn thoáng qua buổi bình minh về sự ra đời của các thiên hà và các ngôi sao trong vũ trụ. Chúng không chỉ cung cấp manh mối quan trọng để tiết lộ sự tiến hóa của các ngôi sao sơ ​​khai mà còn trở thành phòng thí nghiệm tự nhiên để kiểm tra nguồn gốc của các ngôi sao và lý thuyết Vụ nổ lớn.