Các ngôi sao và hành tinh hình thành như thế nào là một trong những câu hỏi cơ bản nhất của vật lý thiên văn hiện đại. Dữ liệu thu thập được từ kính viễn vọng không gian Herschel cho thấy đa số tiền sao và lõi tiền sao được hình thành trong những đám mây phân tử khí cấu trúc sợi, và những đám mây phân tử này có mặt ở khắp nơi, tạo nên một mạng lưới phức tạp. Điều này cho thấy hình thành nên cấu trúc sợi là một bước quan trọng trong quá trình hình thành sao. Hơn nữa, vai trò của từ trường và bụi trong quá trình hình thành sao cũng chưa có câu trả lời chi tiết. Gần đây, với sự phát triển của các kính đo ánh sáng phân cực, nghiên cứu về từ trường và bụi có những bước tiến đáng kể. Do đó, chúng tôi bắt đầu dự án nghiên cứu Từ trường và Bụi trong đám mây cấu trúc sợi dùng ánh sáng phân cực bụi (BALLAD-POL) với công trình đầu tiên trong dự án này là nghiên cứu về đám mây cấu trúc sợi G11.11−0.12 (G11). 

Công trình này là nghiên cứu đầu tiên về phát xạ phân cực bụi hướng đến toàn bộ đám mây hồng ngoại tối G11 sử dụng dử liệu từ phân cực kế SOFIA/HAWC+. Theo lý thuyết mô-men xoắn bức xạ (RAT) hạt bụi định hướng sao cho bán trục lớn của chúng vuông góc với từ trường. Kết hợp với phương pháp xác định cường độ từ trường Davis-Chandrasekhar-Fermi, cường độ và hướng của từ trường trong G11 được xác định. Chúng tôi cũng tìm thấy G11 có từ trường chiếm ưu thế so với nhiễu loạn và khối lượng, nghĩa là từ trường đủ mạnh để chống lại sự suy sụp hấp dẫn và định hướng các dòng vật chất. Điều này phù hợp với tỉ lệ hình thành sao thấp ở G11, và vật chất đang được bồi tụ từ môi trường liên sao vào trung vùng trung tâm của G11 dọc theo đường sức từ. 

Đối với nghiên cứu về bụi, chúng tôi nhận thấy sự giảm tỉ lệ phân cực với cường độ phát xạ, còn được biết là hiệu ứng khử phân cực, có nghĩa là sự giảm tỉ lệ phân cực của bụi tại vùng trung tâm, nơi có mật độ vật chất cao. Khử phân cực có thể được giải thích bằng sự giảm hiệu suất định hướng bụi tại các vùng có mật độ cao và trường bức xạ yếu, điều này không thể giải thích được bằng tác động của từ trường rối. Ngoài ra, chúng tôi nghiên cứu tác động của từ tính tăng cường bởi các cụm hạt sắt ở trong bụi và nhận thấy rằng tỷ lệ phân cực cao P ∼ 20%–30% ở lớp ngoài của cấu trúc sợi là bằng chứng cho cơ chế RAT được tăng cường từ tính. Đây là lần đầu tiên hiệu ứng này được nghiên cứu ở đám mây nguyên tử khí.

Tham khảo

  1. Ngoc, N. B., Diep, P. N., Hoang, T., et al. 2023, The Astrophysical Journal, 953 (American Astronomical Society), 66, http://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/acdb6e