Giống như nhiều thiên hà xoắn khác trong vũ trụ, Dải Ngân hà của chúng ta bao gồm 2 cấu trúc hình đĩa – một đĩa dày và một đĩa mỏng. Đĩa dày - bao quanh đĩa mỏng, chứa khoảng 20% số ngôi sao trong toàn Dải Ngân hà và là cấu trúc già hơn đĩa mỏng.
Trong những nghiên cứu gần đây, một nhóm gồm 38 nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu thiên văn ASTR-3D (Australia) đã sử dụng dữ liệu từ sứ mệnh Kepler để đo tuổi các ngôi sao. Trên cơ sở đó, họ thực hiện các đánh giá liên quan đến đĩa dày của Dải Ngân hà (với tuổi khoảng 10 tỷ năm).
Dưới sự dẫn dắt của Tiến sĩ Sanjiba Sharma, nhóm các nhà khoa học nói trên đã sử dụng phương pháp địa chấn trên các ngôi sao. Phương pháp này dựa trên việc đo dao động của ngôi sao do rung chấn gây ra, trong đó lớp vỏ ngoài cũng bị trượt đi tương tự như trong hiện tượng động đất. Quá trình này cũng giúp các nhà nghiên cứu thực hiện “khảo cổ vũ trụ” và “nhìn sâu” vào quá khứ Dải Ngân hà.
“Các rung chấn sinh ra sóng âm thanh bên trong ngôi sao. Các tần số sóng âm thanh cho chúng ta biết về đặc điểm bên trong cũng như tuổi của ngôi sao” - Giáo sư Dennis Stello, đồng tác giả công trình nghiên cứu, cho biết như vậy.
Cần phải nhớ rằng, các nhà thiên văn học không thể phát hiện các “âm thanh” thật sự do các ngôi sao sinh ra. Thay vào đó, các chuyển động bên trong ngôi sao được đo lường trên cơ sở các thay đổi độ sáng của ngôi sao.
Các quan sát do sứ mệnh vũ trụ Kepler thực hiện không trùng khớp với các mô hình cấu trúc Dải Ngân hà. Các mô hình này dự đoán rằng đĩa dày sẽ chứa nhiều hơn các ngôi sao khối lượng nhỏ.
Cho đến nay, người ta không rõ sự khác biệt này xuất phát từ sự không chính xác trong các mô hình thiên hà, hay từ tiêu chí chọn các ngôi sao. Nhóm của Tiến sĩ Sharma phát hiện ra rằng, nguyên nhân thật sự là sự không chính xác trong các mô hình thiên hà.
Các mô hình thiên hà trước đó đặt giả định là đĩa dày của Dải Ngân hà được cấu thành bởi các ngôi sao khối lượng nhỏ và có độ kim loại (tỷ lệ vật chất khác với hidro và heli) thấp. Người ta cũng tiến hành phân tích quang phổ, từ đó xác định được rằng thành phần hóa học trong các mô hình hiện hành là không chính xác, dẫn đến việc xác định sai tuổi của thiên hà.
“Phát hiện này đã giải mã bí mật. Các dữ liệu trước đó về thành phần tuổi các ngôi sao trong đĩa thiên hà không trùng khớp với các mô hình được thiết kế để mô tả đĩa; tuy nhiên không ai biết sai sót nằm ở đâu. Bây giờ thì chúng tôi tin rằng đã tìm ra lỗi sai đó” - Tiến sĩ Sharrma khẳng định.
Từ thời điểm khởi động vào năm 2009, dữ liệu do Kính viễn vọng không gian Kepler thu thập được đã chứng tỏ rằng, trong đĩa dày có nhiều ngôi sao trẻ hơn so với dự đoán của các mô hình.
Mặc dù sứ mệnh Kepler này không được thiết kế để thực hiện khảo cổ thiên văn, nhưng khả năng đo lượng sự thay đổi độ sáng ngôi sao (do hiện tượng hành tinh đi ngang qua) đã giúp phát hiện các cơn chấn động của ngôi sao.
“Các ngôi sao chẳng qua là những nhạc cụ hình cầu chứa đầy khí; tuy nhiên các dao động của chúng là không lớn. Chính vì vậy chúng ta phải quan sát rất kỹ. Các phép đo độ sáng do Kính viễn vọng Kepler thực hiện là rất phù hợp để phân tích chấn động sao và xác định tuổi của các ngôi sao” - Tiến sĩ Sharma cho biết.
