Tín hiệu vô tuyến từ một ngôi sao sắp chết sẽ như thế nào?

Theo Science Alert, các nhà thiên văn học lần đầu tiên định vị được dấu hiệu vô tuyến của một sự kiện nói trên trong một thiên hà là nơi có hơn 400 triệu năm ánh sáng trên Trái đất. Phát hiện này được công bố vào ngày 18/5 trên tạp chí Nature, minh những chi tiết hấp dẫn về cách ngôi sao đồng hành bị ảnh hưởng.

Sự bùng nổ của một ngôi sao chết

Kết quả là 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. Những đám mây khí đầy màu sắc được tạo ra bởi quá trình này và lõi của chúng được gọi là sao lùn trắng.

Mặt trời sẽ trải qua quá trình biến đổi này trong khoảng 5 tỷ năm nữa, từ từ nguội đi và biến mất. Tuy nhiên, nếu một sao lùn trắng tăng khối lượng bằng cách nào đó, cơ chế tự sẽ khởi động khi nó nặng hơn khoảng 1,4 lần khối lượng Mặt trời. Sau đó, vụ nổ nhiệt hạch sẽ giải phóng ngôi sao được gọi là siêu tân tinh loại Ia.

Tuy nhiên, câu hỏi được đặt ra là khối lượng tăng thêm sẽ đến từ đâu để cung cấp năng lượng cho vụ nổ như vậy. Theo các nhà khoa học, đó có thể là khí thoát ra từ một ngôi sao đồng hành lớn hơn trên quỹ đạo gần. Tuy nhiên, các ngôi sao thường có xu hướng lộn xộn, tràn khí khắp nơi.

Bất kỳ khí tràn nào cũng sẽ bị sốc bởi một vụ nổ siêu tân tinh, khiến nó phát sáng ở bước sóng vô tuyến. Do đó, bất chấp hàng thập kỷ tìm kiếm, kính viễn vọng vô tuyến không thể tìm thấy bất kỳ siêu tân tinh trẻ loại Ia nào.

Do đó, các nhà nghiên cứu bắt đầu tin 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

Một kính viễn vọng ở Hawaii đã phát hiện ra siêu tân tinh 2020eyj vào ngày 23/3/2020. Nó hoạt động tương tự như những siêu tân tinh loại Ia khác trong khoảng bảy tuần đầu tiên. Tuy nhiên, trong năm tháng tiếp theo, nó bắt đầu thể hiện các đặc điểm cho thấy khí heli tăng lên một cách bất thường và không bị mờ đi về độ sáng.

Các nhà nghiên cứu ban đầu bắt đầu nghi ngờ rằng siêu tân tinh 2020eyj thuộc về một phân lớp hiếm hoi của siêu tân tinh loại Ia.

Họ chọn kiểm tra xem có đủ khí bị sốc để tạo tín hiệu vô tuyến hay không để cố gắng xác nhận. 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 vì siêu tân tinh ở quá xa về phía bắc để quan sát bằng các kính thiên văn như Úc Telescope Compact Array gần khu vực Narrabri.

Họ lần đầu tiên đã tìm thấy siêu tân tinh loại Ia thuộc diện rất trẻ ở bước sóng vô tuyến. Điều này sau đó được xác nhận bởi lần quan sát thứ hai khoảng 5 tháng sau đó. Sự hợp nhất của 2 sao lùn trắng là một bước ngoặt quan trọng cho thấy rằng không phải tất cả siêu tân tinh loại Ia đều được tạo ra bởi sự hợp nhất của chúng.

Lời thì thầm của một ngôi sao sắp chết

Có vẻ như tất cả chúng đều đạt đến độ sáng cực đại giống nhau, đây là một trong những đặc điểm đáng chú ý hơn của siêu tân tinh loại Ia. Điều này phù hợp với việc chúng đều đạt đến một khối lượng nhất định trước khi phát nổ.

Nhà thiên văn học Brian Schmidt và các đồng nghiệp của ông đã đạt được kết luận đoạt giải Nobel vào cuối những năm 1990 nhờ thuộc tính này. Theo kết luận, 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 được gọi là năng lượng tối.

Điều này là do siêu tân tinh loại Ia là những vật thể vũ trụ quan trọng và mọi người vẫn chưa biết chính xác cách thức các 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.

Ngoài ra, tại sao các cặp sao lùn trắng hợp nhất giải phóng cùng một lượng năng lượng nếu chúng có tổng khối lượng gấp 3 lần khối lượng Mặt trời?

Theo các nhà khoa học, siêu tân tinh 2020eyj xảy ra khi đủ lượng khí heli thoát ra khỏi ngôi sao đồng hành và được đưa lên bề mặt của sao lùn trắng, từ đó đẩy nó vượt qua giới hạn khối lượng.

Tại sao trước đây mọi người chưa từng nghe thấy tín hiệu vô tuyến này trong bất kỳ siêu tân tinh loại Ia nào khác là câu hỏi hiện tại. Sự kiên nhẫn và bền bỉ đôi khi được đền đáp theo cách không ai ngờ tới, đây có lẽ là lời giải thích hợp lý nhất. 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.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống