LẠP HỘ SINH SAO THEO TỪNG ĐỢT, CỨ 5 TRIỆU NĂM MỘT LẦN

Các ngôi sao ra đời trong những đám mây khí, thường là trong những phức hợp lớn liên tục sinh ra các thế hệ mới suốt hàng triệu năm. Cách quá trình sinh sao đó diễn ra nói lên nhiều điều về động lực thúc đẩy nó. Sự hình thành sao diễn ra ngẫu nhiên, hay tuân theo những quy luật có thể tái dựng được? Các ngôi sao mới có được kích hoạt bởi những ngôi sao già hơn, mà gió sao và các vụ nổ của chúng nén khối khí xung quanh?

Bài báo lưu ý rằng chưa có sự đồng thuận: một bài tổng quan năm 2022 hầu như không tìm thấy bằng chứng nào về các quy luật nhất quán. Việc tách các nhóm sao trẻ lỏng lẻo, phân tán một cách đủ chi tiết chỉ trở nên khả thi nhờ vệ tinh Gaia, vốn đo vị trí và chuyển động của các ngôi sao trên khắp bầu trời.

Một tiền lệ ngay bên cạnh

Ở phức hợp Thiên Yết – Bán Nhân Mã (Scorpius-Centaurus) gần đó, một nghiên cứu công bố năm 2023 đã tìm thấy những cấu trúc nhất quán trong không gian và thời gian, bao gồm vài giai đoạn hình thành sao gia tăng cách nhau khoảng 5 triệu năm, lan từ trong ra ngoài, dường như được thúc đẩy bởi tác động ngược (feedback) từ những ngôi sao ra đời trước. Liệu điều tương tự có đúng ở Lạp Hộ (Orion), vùng hình thành sao gần chúng ta được nghiên cứu kỹ nhất?

Alena Rottensteiner, João Alves và các cộng sự tại Đại học Vienna, cùng các nhà nghiên cứu ở Barcelona, Praha, Cambridge (Massachusetts) và tại Đài thiên văn Nam châu Âu, đã sử dụng một bản điều tra gần đây về Lạp Hộ được xây dựng từ dữ liệu Gaia: 47 nhóm sao, tuổi từ 1,5 đến 25 triệu năm, với 11.996 thành viên đáng tin cậy, và tuổi được xác định theo cùng một cách cho mọi nhóm. Trong công trình này, “cụm sao” có nghĩa là một vùng mật độ sao cao hơn về mặt thống kê, không nhất thiết là một nhóm được giữ lại với nhau bởi lực hấp dẫn.

Bốn đợt

Các độ tuổi không phân bố trơn tru. Khi lấy trọng số theo số sao, chúng tạo thành bốn đỉnh, ở 6,4; 11,3; 16,2 và 21,4 triệu năm, cách nhau 5,0; 4,8 và 5,2 triệu năm. Mỗi đỉnh chứa nhiều sao hơn đỉnh trước nó.

Phân bố tuổi của 47 nhóm sao trong Lạp Hộ, có lấy trọng số theo số thành viên (trên) hoặc không (dưới); bốn đỉnh và khoảng cách giữa chúng được đánh dấu. — Hình 1, Rottensteiner et al. (2026), arXiv:2610.00481.

Các tác giả thận trọng với những gì họ khẳng định:

• Hai đỉnh gần đây nhất, ở 6,4 và 11,3 triệu năm, có thể được định vị về mặt thống kê, cùng nhau chứa khoảng 59% tổng số sao, và vẫn đứng vững khi lấy mẫu lại dữ liệu cũng như khi thay đổi cách khớp tuổi. Một phép kiểm định đa đỉnh bác bỏ giả thuyết phân bố sao chỉ là một cái bướu trơn duy nhất ở mức 10%.
• Hai đỉnh cũ hơn, ở 16,2 và 21,4 triệu năm, có thể thấy được nhưng chưa thể chứng minh là vững chắc. Các nhóm già hơn đã mất khoảng một phần ba số thành viên, vốn đã trôi dạt đi xa, và điều đó làm yếu tín hiệu của chúng.
• Chưa tới 0,5% trong số 10.000 lịch sử trơn tru được mô phỏng tạo ra ba khoảng cách đều đặn như vậy. Các tác giả nhấn mạnh rằng đây là một nhận định về các đỉnh trong hình của họ, “không phải là khẳng định rằng bốn giai đoạn riêng biệt chắc chắn đã xảy ra”.

Họ cũng kiểm tra rằng phương pháp không thể tự tạo ra quy luật này. Bước phân nhóm chỉ dùng vị trí và chuyển động, không dùng tuổi. Và lưới tuổi được chia đều theo logarit của thời gian, nên không thể tạo ra những đỉnh cách đều theo chính thời gian. Các nhóm sinh ra trong cùng một đợt cũng có xu hướng nằm cạnh nhau: 68% nhóm có láng giềng gần nhất thuộc cùng đỉnh, so với 34% nếu các đỉnh được gán ngẫu nhiên.

Cùng nhịp, khác điệu nhảy

Không giống Thiên Yết – Bán Nhân Mã, Lạp Hộ không cho thấy một quy luật lan tỏa ra ngoài duy nhất trên toàn phức hợp. Thay vào đó, nhóm tìm thấy những chuỗi cục bộ: ba ứng viên chuỗi nhóm sao trẻ dần theo chiều dài, một trong số đó trải dài khoảng 130 parsec từ đám mây Orion A tới các ngôi sao của Thắt lưng Lạp Hộ, cùng hai vùng gồm các nhóm có liên hệ với nhau. Hai trong số các chuỗi bắt đầu bên trong một khoang đang giãn nở, được gọi là Vỏ Lạp Hộ (Orion Shell), và trẻ dần khi đi ra ngoài.

Các tác giả không thấy mâu thuẫn nào với sự hình thành sao được thúc đẩy bởi tác động ngược. Lạp Hộ có khối lượng lớn hơn Thiên Yết – Bán Nhân Mã, chứa nhiều khí còn sót lại hơn hẳn, và đợt bùng phát lớn nhất của nó là đợt gần đây nhất, trong khi Thiên Yết – Bán Nhân Mã đạt đỉnh 15 triệu năm trước. Nhiều khí hơn và nhiều sao trẻ khối lượng lớn hơn mở ra chỗ cho những tương tác phức tạp hơn: tác động ngược có thể nén khí thành sao mới, hoặc thổi tung các đám mây.

Những ngôi sao bị vùi lấp, một nhịp chưa rõ

Những ngôi sao rất trẻ còn bị vùi trong bụi không có trong bản điều tra Gaia — khoảng từ 1.850 đến 2.430 ứng viên. Chúng có thể thêm một đỉnh thứ năm, gần đây hơn, nhưng không làm thay đổi bốn đỉnh đã tìm thấy. Tuổi tuyệt đối cũng phụ thuộc vào các mô hình sao được sử dụng, sai khác từ 1 đến 3 triệu năm.

Điều còn lại là một nhịp điệu được thấy ở hai vườn ươm sao riêng biệt. “Nguyên nhân của những khoảng cách ~5 triệu năm vẫn còn là một bí ẩn”, các tác giả viết; nó có thể liên quan tới tốc độ tác động ngược từ các ngôi sao lan truyền qua khối khí, một câu hỏi họ để lại cho các nghiên cứu tiếp theo.