Lần đầu tiên phát hiện vụ nổ "siêu tân tinh" hiếm gặp ở rìa Dải Ngân hà

Các nhà khoa học đã tìm thấy bằng chứng về một vụ nổ sao khổng lồ, hiếm gặp, có niên đại từ những ngày đầu tiên của vũ trụ - chưa đầy một tỷ năm sau vụ nổ Big Bang. Vụ nổ thảm khốc mạnh gấp 10 lần và sáng hơn một siêu tân tinh điển hình.

Được gọi là "siêu tân tinh quay từ tính", vụ nổ cổ đại này sáng hơn và mạnh hơn khoảng 10 lần so với một siêu tân tinh điển hình (cái chết dữ dội chờ đợi hầu hết các ngôi sao trong vũ trụ, bao gồm cả mặt trời của Trái đất), để lại một dấu vết kỳ lạ hầm chứa các yếu tố đã giúp cung cấp năng lượng cho thế hệ ngôi sao tiếp theo.

Các ngôi sao bùng nổ như thế này phải có khối lượng lớn (gấp hàng chục lần kích thước của mặt trời), quay nhanh và chứa từ trường mạnh mẽ, theo một nghiên cứu được công bố ngày 7/7 trên tạp chí Nature.

Lần đầu tiên phát hiện vụ nổ siêu tân tinh hiếm gặp ở rìa Dải Ngân hà
Vụ nổ sao khổng lồ, hiếm gặp, có niên đại từ những ngày đầu tiên của vũ trụ.

Khi một ngôi sao honkin "như thế này chết đi, nó sẽ phát ra một tiếng nổ cực kỳ mạnh - sụp đổ thành một lớp vỏ dày đặc, tràn đầy năng lượng, kết hợp các yếu tố đơn giản của ngôi sao tiền thân thành một món "súp" của những thứ ngày càng nặng hơn", tác giả chính của nghiên cứu David Yong, một nhà thiên văn học có trụ sở tại Đại học Quốc gia Úc ở Canberra, cho biết trong một tuyên bố.

"Đó là một cái chết bùng nổ đối với ngôi sao, và chưa ai từng tìm thấy hiện tượng này trước đây", Yong nói.

Giờ đây, Yong và các đồng nghiệp của ông đã tìm thấy một ngôi sao xa xôi nằm ngoài rìa của Dải Ngân hà có chứa một loại cocktail hóa học kỳ lạ mà chỉ có thể giải thích bằng loại vụ nổ khó nắm bắt này, các tác giả nghiên cứu viết.

Ngôi sao có tên SMSS J200322.54-114203.3 (nhưng gọi tắt là J2) và nằm cách mặt trời khoảng 7.500 năm ánh sáng trong quầng Ngân hà, được hình thành cách đây khoảng 13 tỷ năm, tức chưa đầy 800 triệu năm sau sự ra đời của vũ trụ, theo các nhà nghiên cứu. Những ngôi sao như thế này là những ngôi sao lâu đời nhất vẫn còn tồn tại.

Trong nghiên cứu mới của mình, các nhà nghiên cứu đã phân tích chặt chẽ thành phần hóa học của ngôi sao dựa trên bước sóng ánh sáng mà nó phát ra, sử dụng các công cụ đặc biệt trên Kính viễn vọng Magellan khổng lồ ở sa mạc Atacama, Chile. Họ phát hiện ra rằng, không giống như hầu hết các ngôi sao đã biết khác có niên đại sơ khai này, J2 chứa lượng sắt cực kỳ thấp , đồng thời chứa lượng nguyên tố nặng hơn bất thường như kẽm, uranium và europium.

Sự hợp nhất giữa các sao neutron (vỏ bị sụp đổ của các ngôi sao khổng lồ đóng gói khối lượng tương đương mặt trời vào một khu vực có kích thước bằng một thành phố) có thể giải thích sự hiện diện của các nguyên tố nặng hơn này trong các ngôi sao tương tự từ vũ trụ sơ khai - tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cho biết, J2 chứa rất nhiều nguyên tố nặng "bổ sung" đến nỗi ngay cả lý thuyết sáp nhập sao neutron cũng không phù hợp.

Lời giải thích duy nhất cho tất cả các nguyên tố nặng thêm là một vụ nổ cực lớn - một siêu tân tinh được khuếch đại bằng cách quay nhanh và từ trường mạnh, theo các tác giả.

Khám phá này không chỉ là một cảnh tượng lấp lánh; một vụ nổ đáng kinh ngạc như vậy chắc hẳn đã xảy ra trong giai đoạn hình thành thiên hà sớm nhất để dẫn đến sự ra đời của J2.

Thực tế này cho thấy rằng, siêu tân tinh có thể là một phương pháp quan trọng để hình thành sao trong vũ trụ sơ khai, các tác giả nghiên cứu kết luận. Việc phát hiện những ngôi sao cũ, có cấu tạo kỳ lạ tương tự là cần thiết để xác định thêm những kết quả này.

Từ khóa liên quan: