Hình ảnh từ kính viễn vọng không gian Hubble cho thấy cận cảnh hơn nửa triệu ngôi sao trong Dải Ngân hà - Ảnh: NASA
Thay vì tìm ngôi sao xa nhất, nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Insubria (Ý) lựa chọn một cách tiếp cận mới khi xác định nơi quá trình hình thành sao gần như chấm dứt.
Ranh giới "thực tế"
Theo nghiên cứu, công bố trên tạp chí Astronomy and Astrophysics, các nhà khoa học đã phân tích tuổi của hàng trăm nghìn ngôi sao để vẽ bản đồ sự phân bố trong đĩa thiên hà.
Kết quả cho thấy các ngôi sao trẻ tập trung gần trung tâm, trong khi càng ra xa, độ tuổi trung bình giảm dần cho đến một điểm mà sự hình thành sao gần như không còn diễn ra. Đây được xem là ranh giới "thực tế" nhất của Dải Ngân hà.
Nhóm nghiên cứu xác định ranh giới này nằm ở khoảng 36.800 - 39.600 năm ánh sáng tính từ trung tâm thiên hà.
Ngoài khu vực này, các ngôi sao vẫn tồn tại nhưng chủ yếu là những sao già đã di chuyển từ bên trong ra thay vì được hình thành tại chỗ, theo trang IFLScience.
Phát hiện này dựa trên dữ liệu chính xác cao từ sứ mệnh Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, cho phép đo vị trí và chuyển động của các ngôi sao với độ chi tiết chưa từng có.
Tuy nhiên, việc xác định ranh giới vẫn không đơn giản, do các ngôi sao có thể di chuyển xa khỏi nơi chúng sinh ra hoặc bị ảnh hưởng bởi va chạm thiên hà và sóng xoắn ốc.
Theo đó, trong quá trình hình thành thiên hà, các ngôi sao thường xuất hiện trước tiên ở khu vực trung tâm nơi khí dày đặc nhất. Qua thời gian, dưới tác động của lực hấp dẫn, vật chất dần kết tụ ở các vùng xa hơn, cho phép những cụm sao mới hình thành xa hơn lõi.
Tuy nhiên, các ngôi sao không "đứng yên" tại nơi chúng sinh ra. Trong những thiên hà đã phát triển như Dải Ngân hà của chúng ta, nhiều ngôi sao có thể di chuyển ra xa khỏi vùng hình thành ban đầu, do bị cuốn theo các sóng xoắn ốc hoặc bị "hất văng" sau các vụ nổ siêu tân tinh.
Vì vậy, khu vực gần trung tâm thường chứa những ngôi sao già, trong khi độ tuổi giảm dần khi tiến ra ngoài cho đến ranh giới nơi quá trình tạo sao chấm dứt. Xa hơn nữa, các ngôi sao hiện diện chủ yếu là những sao rất già đã di cư từ bên trong ra ngoài.
Vẫn còn tranh cãi
Nhóm mô tả sự phân bố tuổi sao nói trên tạo thành mô hình kiểu già ở trung tâm, trẻ hơn ở vùng trung gian và rất già ở rìa ngoài khi chúng cần thời gian để "trôi dạt" ra đến đây. Đây chính là dấu hiệu cho thấy khu vực bên ngoài không còn sản sinh sao mới.
Dù vậy, câu hỏi vì sao quá trình tạo sao dừng lại tại đây vẫn chưa có lời giải chắc chắn.
Nhóm nghiên cứu cho rằng lực hấp dẫn hoặc sự biến dạng của đĩa thiên hà có thể khiến khí, nguyên liệu tạo sao, tập trung ở một vùng nhất định, khiến khu vực xa hơn trở nên "nghèo nguyên liệu".
Ngay cả khi xác định được ranh giới của đĩa thiên hà, việc định nghĩa "ranh giới" Dải Ngân hà vẫn còn gây tranh cãi.
Thực tế vẫn có những ngôi sao nằm xa hơn hàng chục nghìn năm ánh sáng so với mốc này. Điều đó cho thấy thiên hà không có một đường biên rõ ràng, mà "mờ dần" vào không gian.
Phát hiện mới không chỉ giúp hiểu rõ hơn cấu trúc Dải Ngân hà mà còn cung cấp manh mối quan trọng về cách các thiên hà hình thành và tiến hóa trong vũ trụ.
