Ngôi sao ''sống sót'' sau vụ nổ siêu tân tinh

Khoa Học 15/07/2020 - 19:11

Ngôi sao lùn trắng có thể đã trải qua một vụ nổ siêu tân tinh yếu cách đây 40 triệu năm khiến nó bị văng khỏi hệ sao nhị phân.

Ngôi sao ''sống sót'' sau vụ nổ siêu tân tinh - ảnh 1

Mô phỏng vụ nổ siêu tân tinh. Ảnh: CNN.

Trong nghiên cứu mới công bố hôm 15/7 trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, các nhà khoa học tìm hiểu ngôi sao lùn trắng SDSS J1240+6710 ở cách Trái Đất khoảng 1.430 năm ánh sáng. Được phát hiện vào năm 2015, nghiên cứu trước đây phát hiện sao lùn trắng này có khí quyển khác thường không chứa hydro hay heli mà bao gồm hỗn hợp oxy, neon, magnesium và silicon.

Các nhà nghiên cứu sử dụng kính viễn vọng Hubble để xem xét kỹ hơn ngôi sao lùn trắng. Họ tìm thấy carbon, natri và nhôm trong khí quyển của thiên thể. Hỗn hợp này khiến SDSS J1240+6710 khác hẳn mọi sao ngược với hướng thiên hà xoay tròn. Ngoài ra, nó có khối lượng đặc biệt thấp so với sao lùn trắng thông thường, chỉ bằng khoảng 40% khối lượng Mặt Trời. "Khi chúng tôi nhận thấy ngôi sao lùn trắng khác thường này có khối lượng thực sự thấp và di chuyển rất nhanh, tôi lập tức tò mò về những gì đã xảy ra với nó trong quá khứ", trưởng nhóm nghiên cứu Boris Gänsicke, nhà vật lý thiên văn ở Đại học Warwick, Anh, chia sẻ.

Boris và cộng sự cho rằng một vụ nổ siêu tân tinh không hoàn chỉnh đã khiến phần còn lại của ngôi sao bắn ngang qua dải Ngân Hà. Siêu tân tinh là vụ nổ mạnh nhất trong vũ trụ, lấn át ánh sáng của cả thiên hà trong phút chốc. Vụ nổ tân tinh có thể xảy ra khi một ngôi sao lùn trắng chết do hút quá nhiều khối lượng từ ngôi sao đồng hành. Tất cả khối lượng tăng thêm đè lên lõi của sao lùn trắng, khiến nhiệt độ và mật độ ở phần lõi tăng cao tới mức kích hoạt chuỗi phản ứng nhiệt hoạch. Kết quả là sao lùn trắng phát nổ dữ dội.

Trong trường hợp SDSS J1240+6710, nhóm nghiên cứu nhận thấy tất cả nguyên tố trong khí quyển ngôi sao đều sinh ra trong các phản ứng nhiệt hạch đầu tiên của vụ nổ siêu tân tinh. Tuy nhiên, nhóm nguyên tố sắt như sắt, kền, chrom và mangan vắng mặt. Những nguyên tố nặng hơn này thường được tạo ra từ nguyên tố nhẹ hơn và sự vắng mặt của chúng cho thấy ngôi sao lùn trắng chỉ trải qua một phần vụ nổ siêu tân tinh, không đạt nhiệt độ và mật độ cần thiết để sản sinh nguyên tố nhóm sắt.

Các nhà nghiên cứu cho rằng SDSS J1240+6710 khá nhỏ so với các sao lùn trắng khác. Do đó, năng lượng của vụ nổ không hoàn chỉnh yếu đến mức phần lớn sao lùn trắng vẫn nguyên vẹn. Vụ nổ tách SDSS J1240+6710 khỏi ngôi sao đồng hành, khiến nó văng vào không gian sâu, theo Boris. Điều này có thể lý giải tốc độ, kích thước khiêm tốn và khí quyển kỳ lạ của ngôi sao lùn trắng.

Dựa theo khối lượng và nhiệt độ của SDSS J1240+6710, nhóm nghiên cứu ước tính vụ nổ siêu tân tinh xảy ra cách đây khoảng 40 triệu năm. Dù còn nhiều điều chưa biết về ngôi sao còn lại trong hệ, các nhà nghiên cứu suy đoán đó có thể là sao lùn trắng giống SDSS J1240+6710.

An Khang (Theo Space)