Phát hiện 'cụm siêu sao' cuối cùng sâu trong Dải Ngân Hà

Góc nhìn của JWST về Westerlund 1, một trong những cụm "siêu sao" gần nhất với hệ mặt trời. (Ảnh: ESA/Webb, NASA & CSA, M.Zamani (ESA/Webb), MG Guarcello (INAF-OAPA) và nhóm EWOCS)

Westerlund 1 là một cụm thiên hà có quy mô hoành tráng. Có thể nhìn thấy từ Nam bán cầu của Trái đất ngay bên dưới đuôi của chòm sao Bọ cạp và gần lõi của Dải Ngân hà. Đây là cụm sao lớn nhất được biết đến trong thiên hà của chúng ta và là ví dụ cuối cùng của một "cụm siêu sao".

Trong khi hầu hết các cụm như vậy có khối lượng gấp khoảng 10.000 lần khối lượng mặt trời, thì Westerlund 1 có khối lượng gấp từ 50.000 đến 100.000 lần khối lượng mặt trời. Một số trong hàng trăm ngôi sao cực lớn của nó lớn hơn mặt trời của chúng ta gấp 2.000 lần. Nếu chúng ở trong hệ mặt trời , chúng sẽ vươn xa tới quỹ đạo của Sao Thổ và sáng hơn Mặt trời 1 triệu lần. Nếu Trái đất quay quanh một ngôi sao trong Westerlund 1, bầu trời đêm của chúng ta sẽ tràn ngập hàng trăm ngôi sao sáng như trăng tròn.

Các nhà thiên văn học cho rằng trong vòng 40 triệu năm tới, chỉ trong chớp mắt theo thuật ngữ vũ trụ, hơn 1.500 siêu tân tinh (các ngôi sao phát nổ vào cuối vòng đời) sẽ chiếu sáng Westerlund 1. Hiện tại, cụm sao này có tuổi đời khoảng 3,5 triệu đến 5 triệu năm.

Kính thiên văn James Webb (JWST) đã công bố hình ảnh mới nhất này dưới dạng cả chế độ xem trường rộng và video quay toàn cảnh. Đây là hình ảnh mà chỉ JWST mới có thể tạo ra vì Westerlund 1 bị ẩn trong các kính viễn vọng quang học như Hubble, vốn không thể nhìn xuyên qua các đám mây khí và bụi giữa các vì sao. Tuy nhiên, camera hồng ngoại gần (NIRCam) của JWST có thể nhìn xuyên qua bụi và khí vì nó nhìn thấy ánh sáng vượt ra ngoài đầu đỏ của quang phổ khả kiến ở bước sóng hồng ngoại, không bị tán xạ bởi các mảnh vỡ vũ trụ này.

Các vòng xoắn khí đỏ trong cụm sao có thể nhìn thấy ở phía trên và giữa hình ảnh. Các ngôi sao sáng trong hình ảnh của JWST đều có sáu gai nhiễu xạ lớn và hai gai nhiễu xạ nhỏ giống như bông tuyết do cách ánh sáng di chuyển dưới dạng sóng từ 18 gương lục giác trong gương chính của kính thiên văn. Hai đường ngang qua mỗi ngôi sao là kết quả của ánh sáng được phản xạ từ gương chính đến gương phụ, mà hai thanh chống giữ cố định.

Westerlund 1 giống với quá khứ của Dải Ngân Hà khi nó sản sinh ra nhiều ngôi sao hơn. Chỉ một vài cụm như vậy còn tồn tại và cung cấp manh mối cho các nhà thiên văn học đang cố gắng tìm hiểu điều gì đã xảy ra trong lịch sử xa xôi của Dải Ngân Hà và cách các ngôi sao lớn nhất trong thiên hà của chúng ta sống và chết.