Tín hiệu vô tuyến từ một ngôi sao sắp chết sẽ như thế nào?
Khi những ngôi sao như Mặt trời chết đi, chúng có xu hướng phát ra tiếng thút thít chứ không phải tiếng nổ.
Theo Science Alert, lần đầu tiên các nhà thiên văn học phát hiện ra dấu hiệu vô tuyến của một sự kiện nêu trên trong một thiên hà là cách Trái đất hơn 400 triệu năm ánh sáng. Phát hiện này được công bố vào ngày 18/5 trên tạp chí Nature cho thấy những manh mối thú vị về việc ngôi sao đồng hành bị tác động như thế nào.
Sự bùng nổ của một ngôi sao chết
Vụ nổ của một ngôi sao lùn trắng. (Ảnh: NASA).
Theo đó, khi các ngôi sao nặng hơn Mặt trời 8 lần bắt đầu cạn kiệt nhiên liệu hạt nhân trong lõi, chúng sẽ bung ra các lớp bên ngoài. Quá trình này tạo ra những đám mây khí đầy màu sắc và để lại một lõi nóng đặc được gọi là sao lùn trắng.
Mặt trời sẽ trải qua quá trình chuyển đổi này trong khoảng 5 tỷ năm nữa, từ từ nguội đi và biến mất. Tuy nhiên, nếu một sao lùn trắng bằng cách nào đó tăng khối lượng lên, cơ chế tự hủy sẽ khởi động khi nó nặng hơn khoảng 1,4 lần khối lượng Mặt trời. Sau đó, vụ nổ nhiệt hạch sẽ phá hủy ngôi sao được gọi là siêu tân tinh loại Ia.
Thế nhưng, câu hỏi được đặt ra là khối lượng tăng thêm sẽ đến từ đâu để cung cấp năng lượng cho vụ nổ như vậy. Các nhà khoa học từng nghĩ rằng đó có thể là khí thoát ra khỏi một ngôi sao đồng hành lớn hơn trên quỹ đạo gần. Tuy nhiên, các ngôi sao thường có xu hướng lộn xộn, tràn khí ra khắp nơi.
Một vụ nổ siêu tân tinh sẽ gây sốc cho bất kỳ khí tràn nào và khiến nó phát sáng ở bước sóng vô tuyến. Dẫu vậy, bất chấp hàng thập kỷ tìm kiếm, không một siêu tân tinh trẻ loại Ia nào được phát hiện bằng kính viễn vọng vô tuyến.
Do đó, các nhà nghiên cứu bắt đầu nghĩ rằng siêu tân tinh loại Ia phải là các cặp sao lùn trắng quay vào trong và hợp nhất với nhau theo kiểu tương đối rõ ràng, không để lại khí gây sốc và không có tín hiệu vô tuyến.
Một loại siêu tân tinh hiếm
Siêu tân tinh 2020eyj được phát hiện bởi một kính viễn vọng ở Hawaii vào ngày 23/3/2020. Trong khoảng 7 tuần đầu tiên, nó hoạt động giống như những siêu tân tinh loại Ia khác. Nhưng trong 5 tháng tiếp theo, nó không bị mờ đi về độ sáng và bắt đầu thể hiện các đặc điểm cho thấy khí heli tăng lên một cách bất thường.
Một ngôi sao đồng hành mất vật chất ngay trước vụ nổ. (Ảnh: Science Alert).
Các nhà nghiên cứu bắt đầu nghi ngờ siêu tân tinh 2020eyj thuộc về một phân lớp hiếm hoi của siêu tân tinh loại Ia.
Để cố gắng xác nhận, họ quyết định kiểm tra xem có đủ khí bị sốc để tạo ra tín hiệu vô tuyến hay không. Vì siêu tân tinh ở quá xa về phía bắc để quan sát bằng các kính thiên văn như Australia Telescope Compact Array gần khu vực Narrabri, nên họ phải sử dụng một loạt kính viễn vọng vô tuyến trải khắp Vương quốc Anh để quan sát siêu tân tinh khoảng 20 tháng sau vụ nổ.
Lần đầu tiên, họ đã phát hiện rõ ràng siêu tân tinh loại Ia thuộc diện rất trẻ ở bước sóng vô tuyến. Điều này tiếp tục được xác nhận bởi lần quan sát thứ 2 khoảng 5 tháng sau đó. Đây là bước ngoặt quan trọng cho thấy không phải tất cả siêu tân tinh loại Ia đều được tạo ra bởi sự hợp nhất của 2 sao lùn trắng.
Lời thì thầm của một ngôi sao sắp chết
Một trong những đặc tính đáng chú ý hơn của siêu tân tinh loại Ia là dường như tất cả đều đạt được độ sáng cực đại giống nhau. Điều này phù hợp với việc chúng đều đạt đến một khối lượng nhất định trước khi phát nổ.
Chính thuộc tính này đã giúp nhà thiên văn học Brian Schmidt và các đồng nghiệp đạt được kết luận đoạt giải Nobel vào cuối những năm 1990. Kết luận cho rằng sự giãn nở của vũ trụ kể từ vụ nổ Big Bang không chậm lại dưới tác dụng của lực hấp dẫn (như mọi người dự đoán), trái lại nó đang tăng tốc do các hiệu ứng gọi là năng lượng tối.
Đó là lý do siêu tân tinh loại Ia là những vật thể vũ trụ quan trọng và mọi người vẫn chưa biết chính xác cách thức, thời điểm những vụ nổ sao này xảy ra. Điều gì khiến chúng ổn định như vậy trở thành một mối lo ngại đối với các nhà thiên văn học.
Bên cạnh đó, nếu các cặp sao lùn trắng hợp nhất có tổng khối lượng gấp 3 lần khối lượng Mặt trời, tại sao chúng lại giải phóng cùng một lượng năng lượng?
Các nhà khoa học đặt ra giả thuyết rằng siêu tân tinh 2020eyj xảy ra khi đủ lượng khí heli thoát ra khỏi ngôi sao đồng hành và đưa lên bề mặt của sao lùn trắng, từ đó đẩy nó vượt qua giới hạn khối lượng.
Tuy nhiên, câu hỏi bây giờ là tại sao trước đây mọi người chưa từng thấy tín hiệu vô tuyến này trong bất kỳ siêu tân tinh loại Ia nào khác. Lời giải thích hợp lý nhất có lẽ là sự kiên nhẫn và bền bỉ đôi khi được đền đáp theo cách mà không ai ngờ tới. Trong trường hợp này, sự kiên nhẫn đã giúp các nhà nghiên cứu nghe thấy lời thì thầm của một ngôi sao xa xôi sắp chết.
Phát hiện chấn động về "vật thể lạ từ Đám mây Oort" rơi xuống Canada
Phân tích mới về một quả cầu lửa xanh từ Đám mây Oort hạ cánh xuống Canada tháng 2-2021 có thể làm thay đổi một loạt hiểu biết về sự hình thành của Trái đất và cả Hệ Mặt trời.
"Lỗ đen" giữa Trái đất: Tàu vũ trụ Nhật tung ảnh độc trước khi gặp nạn
Công ty vũ trụ tư nhân Nhật Bản vừa công bố một trong những di sản ngoạn mục của tàu vũ trụ Hakuto-R Mission 1, tàu thám hiểm bị cho là đã đâm vào Mặt trăng.
Ảnh rùng mình từ James Webb: Cách những "Trái đất" mới sẽ hiện ra quanh chúng ta
Kính viễn vọng không gian James Webb do NASA điều hành chính bên cạnh sự hỗ trợ của ESA và CSA đã tiết lộ hình ảnh chi tiết nhất từ trước đến nay về một vụ va chạm thiên hà cực dữ dội.
Phát hiện ngôi sao lạ trong vũ trụ, thách thức các giới hạn khoa học
Các nhà thiên văn học đã khám phá một vật thể trong vũ trụ, cho rằng đó là sao neutron, song một giả thuyết khác đã được đưa ra về ngôi sao lạ này.
Lý giải mới về nguồn gốc của vật thể bí ẩn Oumuamua
Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature đã đưa ra cách lý giải nguồn gốc của Oumuamua.
Ảnh sốc từ NASA/ESA: "Cửa sổ" vượt thời gian 2 tỉ năm cho chúng ta?
Kính viễn vọng không gian Hubble của NASA/ESA vừa chụp được một vòng ánh sáng khổng lồ là 2 thiên hà va chạm.
