Dự án này tập trung nghiên cứu, tìm kiếm, phát hiện và đánh giá vai trò của thiên hà ở thời kì sơ khai của Vũ trụ; nghiên cứu về cấu trúc, thành phần hóa học và sự tiến hóa của đĩa tiền hành tinh; vai trò của từ trường trong quá trình hình thành sao; nghiên cứu hình thái và động học lớp vỏ sao già, cơ chế phá vỡ đối xứng của các ngôi sao cầu như Mặt trời để trở thành những tinh vân hành tinh có hình dạng phong phú.
Thúc đẩy nghiên cứu cơ bản, nâng cao năng lực nghiên cứu và đào tạo nghiên cứu trong lĩnh vực vật lý thiên văn, củng cố vị thế trong nước, trong khu vực và trên thế giới của một nhóm nghiên cứu mạnh và duy nhất hiện nay về vật lý thiên văn, góp phần thực hiện thành công chiến lược và chương trình khoa học và công nghệ vũ trụ của quốc gia.
Nội dung chính của dự án
Nội dung 1: Nghiên cứu sự hình thành sao và hành tinh
Trong các hệ nhiều sao trẻ, các tương tác thủy triều hấp dẫn giữa các sao thành phần tạo ra một khoang khí và bụi hình thành các cấu trúc dạng cánh tay xoắn giúp vận chuyển vật chất từ đĩa đôi bên ngoài để cung cấp cho các đĩa đơn bên trong và vào tâm của từng ngôi sao thành phần ở trung tâm của hệ. Nhằm xác định tính chất khí trong khoang này và trên đĩa đôi, chúng tôi đã đề xuất sử dụng hệ giao thoa vô tuyến NOEMA để quan sát phân bố của HCO+ và HCN, CS và C2H trong khoang và đĩa đôi của hệ ba sao trẻ GG Tau A. Đây là nghiên cứu bước đầu tiên hướng tới xác định đặc tính của vật liệu hình thành các hành tinh loại S. Đề xuất quan sát của chúng tôi đã được đánh giá loaị B với 8 giờ quan sát bởi hệ giao thoa vô tuyến NOEMA dự kiến cung cấp số liệu quan sát có độ phân giải không gian khoảng 60 au. Ngoài ra, một số hệ đĩa tiền hành tinh khác sử dụng dữ liệu ALMA cũng sẽ được nghiên cứu trong khuôn khổ dự án này.
Ở quy mô lớn hơn trong các đám mây khí phân tử, nơi các ngôi sao mới hình thành, chúng tôi sẽ xác định hướng và độ lớn của từ trường trong một số khu vực hình thành sao như đám mây phân tử G11, W51, Orion,… thông qua phát xạ phân cực, đặc biệt phát xạ từ bụi. Từ đó, chúng tôi sẽ đánh giá sự đóng góp tương đối của các yếu tố: lực hấp dẫn, từ trường, nhiễu loạn và phản hồi sao ảnh hưởng đến tốc độ hình thành sao; sự định hướng và phá hủy bụi trong khu vực hình thành sao. Ngoài ra, chúng tôi cũng sẽ nghiên cứu tính chất phân cực bụi trong đĩa tiền hành tinh.
Nội dung 2: Nghiên cứu hình thái và động học của lớp vỏ sao già
Chúng tôi sẽ nghiên cứu hình thái và động học của khí và bụi ở lớp vỏ của một số sao già như RS Cnc, Chi Cygni, SV Psc, R Aql,… nhằm tìm ra các tính chất chung của chúng, đặc biệt là các tính chất ở khu vực gần tâm sao. Chúng tôi sử dụng dữ liệu có độ phân giải cao ở bước sóng milimet được đo bởi các đài thiên văn ALMA ở bán cầu nam và NOEMA ở bán cầu bắc. Chúng tôi cũng sẽ phân tích các vạch phát xạ của các phân tử khác nhau như CO, SiO, HCN, SO, SO2… để có bức tranh đa chiều về lớp vỏ của các sao này.
Nội dung 3: Sự hình thành và tiến hóa của thiên hà
Ở vùng bước sóng quang học, chúng tôi nghiên cứu các thiên hà hình thành sao đặc trưng loại LAE và LBG sau các cụm thiên hà thấu kính hấp dẫn, được quan sát nhờ kính không gian James Webb, Hubble, và kính Very Large Telescope với khối phổ kế đa vật thể MUSE. Chúng tôi xây dựng hàm phân bố độ trưng thiên hà ở giới hạn mờ nhạt nhất từng biết đến. Tính toán làm rõ tỉ lệ thành phần thiên hà dạng LAE so với dạng LBG, đây là hai loại thiên hà đóng góp chủ yếu vào quá trình tái ion hóa Vũ trụ sơ khai. Tìm hiểu một số mối tương quan giữa các đại lượng vật lí như tốc độ hình thành sao và khối lượng thành phần sao của chúng, như tỉ lệ thoát của photon Lyman-alpha theo hàm của thời gian ở tập các thiên hà này. Ở vùng bước sóng vô tuyến, chúng tôi nghiên cứu một số thiên hà thấu kính hấp dẫn phát xạ vạch khí phân tử CO và thành phần bụi nhằm tái cấu trúc lại hình thái và động học của chúng. Có một số thiên hà thấu kính được quan sát ở cả hai vùng: quang học (VLT/MUSE) và vô tuyến (ALMA). Sự kết hợp của hai nguồn dữ liệu từ hai thiết bị tân tiến nhất sẽ cung cấp thông tin bổ trợ nhau giúp làm rõ vai trò các nhân tố chính trong sự hình thành và tiến hóa của các thiên hà.
