Các nhà thiên văn học lần đầu tiên thấy cảnh một ngôi sao và một hố đen nuốt lẫn nhau rồi nổ tung

Cái kết của một cặp sao song sinh.

Lần đầu tiên, các nhà thiên văn xác nhận bằng chứng không thể chối cãi về hành vi … ăn thịt đồng loại, một màn hấp thụ lẫn nhau quy mô vũ trụ. Một ngôi sao khổng lồ đã nuốt chửng một thiên thể nhiều khả năng là một hố đen hoặc một ngôi sao neutron, cùng lúc đó vật thể này ẵm trọn lấy lõi của ngôi sao, khiến nó nổ tung và để lại sản phẩm là một hố đen.

Phát hiện mới có được nhờ Dãy thiết bị Rất Lớn (Very Large Array - VLA), 27 kính viễn vọng vô tuyến khổng lồ đặt tại sa mạc New Mexico. Trong buổi theo dõi bầu trời đêm năm 2017, VLA đã thu nhận được một tín hiệu năng lượng vô tuyến sáng tựa một vụ nổ siêu tân tinh, hiện hữu tại một vùng không gian cách chúng ta 500 triệu năm ánh sáng.

Các nhà thiên văn học lần đầu tiên thấy cảnh một ngôi sao và một hố đen nuốt lẫn nhau rồi nổ tung - Ảnh 1.

Dillon Dong và các cộng sự công tác tại Caltech nhận thấy tín hiệu lạ và tiến hành nghiên cứu. Họ đối chiếu với dữ liệu có được từ Đài thiên văn Quang học W.M. Keck đặt ở Hawaii và thấy những điểm thú vị. Vật chất phát sáng di chuyển với tốc độ 3,2 triệu km/h, tỏa ra mọi hướng từ một điểm được cho là nơi diễn ra một vụ nổ.

Tiếp tục đối chiếu với dữ liệu do hình ảnh mà kính viễn vọng Nhật Bản MAXI đặt trên Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS, nhóm phát hiện ra rằng điểm diễn ra vụ nổ trùng khớp với một tín hiệu vô tuyến đã được thu lại hồi 2014. 

Xâu chuỗi các dữ kiện lại, Dong và cộng sự luận được sự kiện có thể đã diễn ra: trong không gian từng tồn tại một cặp sao đôi quay quanh nhau; một còn sống, nhưng một ngôi sao chết và phát nổ, đã có thể trở thành hoặc sao neutron hoặc hố đen. Dưới tác động của lực hấp dẫn, phần còn lại của ngôi sao đã chết tiến lại gần ngôi sao song sinh có kích cỡ lớn hơn.

Ngôi sao chết dần tiến vào cơ thể của ngôi sao còn sống và sau hàng trăm năm, nó tới được lõi. Lúc này, ngôi sao lớn đã tỏa ra không gian một lượng lớn khí và bụi, tạo thành một lớp vỏ vật chất bọc lấy cặp sao song sinh.

Các nhà thiên văn học lần đầu tiên thấy cảnh một ngôi sao và một hố đen nuốt lẫn nhau rồi nổ tung - Ảnh 2.

Ngôi sao chết ăn mòn lõi của ngôi sao còn sống, lực hấp dẫn và các tương tác từ tính phức tạp tỏa ra đã tạo thành những tia năng lượng khổng lồ (đã được phát hiện bằng năm 2014), đồng thời hành động này khiến ngôi sao lớn nổ tung. Vật chất sản sinh sau vụ nổ va chạm với lớp vỏ nêu trên tại một tốc độ kinh hoàng, gây nên tín hiệu quang học và vô tuyến.

Các thuyết gia đã từng nêu khả năng tồn tại của sự kiện này, nhưng đến nay giới thiên văn học mới nắm được bằng chứng vững chắc. Đây có lẽ là vụ việc đầu tiên được ghi nhận.

Họ đã điều tra rất kỹ những quan sát này”, Adam Burrows, nhà vật lý thiên văn công tác tại Đại học Princeton và không tham gia và nghiên cứu trên, nhận định. Ông cho rằng những phát hiện mới sẽ giúp cải thiện hiểu biết của ta về sự kiện hai ngôi sao hòa làm một. Đa số lần, một trong hai ngôi sao sẽ chết trước khi thiên thể song sinh của chúng có cơ hội chạm tới lõi, và ta sẽ có hai sao lùn trắng, hai sao neutron hoặc hai hố đen bay quanh nhau.

Phát hiện mới sẽ là tiền đề để giới thiên văn học để mắt tìm những sự kiện tương tự, đồng thời hiểu hơn về hành vi “ăn thịt đồng loại” này.

Tham khảo ScienceNews