Buzz
(Tổ Quốc) - Một loại vụ nổ sao mới vừa được phát hiện có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về những vụ nổ nhiệt hạch trên các ngôi sao đã kết thúc cuộc đời của mình.
Sự kiện mới này được gọi là vi tân tinh (Micronova), xảy ra trên bề mặt của các ngôi sao lùn trắng đang tích cực thu hút vật chất từ một ngôi sao bạn gần kề. Quá trình tụ họp vật chất này dẫn đến một vụ nổ nhiệt hạch cục bộ: vi tân tinh.
Nhà vật lý thiên văn Simone Scaringi từ Đại học Durham ở Anh nói: 'Đây là lần đầu tiên chúng tôi phát hiện và xác định một vi tân tinh'.
Các nhà thiên văn học cho biết những vụ nổ này đã đốt cháy hàng chục đến hàng trăm tấn vật chất sao trong nhiều giờ. Vi tân tinh là một hiện tượng mà các nhà khoa học chưa thực sự hiểu rõ cho đến bây giờ.
'Sự kiện này đặt ra thách thức cho kiến thức của chúng ta về cách các vụ nổ nhiệt hạch trong các ngôi sao diễn ra. Chúng tôi đã nghĩ rằng mình đã hiểu rõ về các vụ nổ nhiệt hạch trong ngôi sao, nhưng khám phá này mở ra một cách tiếp cận hoàn toàn mới so với những gì chúng ta đã biết'.
Các ngôi sao lùn trắng trong các hệ nhị phân gần đây có thể hành động như máy nổ nhiệt hạch. Các ngôi sao lùn trắng được gọi là 'ngôi sao chết' - phần lõi còn lại sau khi một ngôi sao trong dãy chính đã tiêu hết nhiên liệu và ném vật chất bên ngoài. Các ngôi sao này có thể thuộc các lớp khối lượng khác nhau, bao gồm cả các ngôi sao neutron và lỗ đen.
Phần lõi bị sập này rất dày đặc. Các ngôi sao lùn trắng có khối lượng gấp 1,4 lần khối lượng Mặt Trời, nằm gọn trong một hình cầu có kích thước bằng Trái Đất. Nhiều trong số chúng có thể được tìm thấy trong các hệ nhị phân.
Trong không gian, ngay cả những vụ nổ nhỏ nhất cũng có sức mạnh khủng khiếp. Micronova là một hiện tượng mới được phát hiện, nghe có vẻ như đây sẽ là một vụ nổ nhỏ, tuy nhiên trên thực tế nó có sức nổ tương đương một quả bom hạt nhân lớn hơn bất kỳ quả bom hạt nhân nào do con người từng tạo ra.
Trong một số trường hợp hiếm hoi - khoảng 10 trường hợp đã được xác định trong Dải Ngân hà - các hệ nhị phân đủ gần để sao lùn trắng tách vật chất khỏi người bạn đồng hành.
Khi hai ngôi sao quay xung quanh nhau, vật chất - chủ yếu là hydro - sẽ bị hút sạch khỏi người bạn đồng hành bởi sao lùn trắng nhỏ hơn, đặc hơn và nặng hơn. Hydro này tích tụ trên bề mặt của sao lùn trắng, nơi nó nóng lên.
Theo chu kỳ, khối lượng trở nên lớn đến mức áp suất và nhiệt độ ở dưới cùng của lớp đủ để kích hoạt một vụ nổ nhiệt hạch, đẩy vật chất dư thừa ra ngoài không gian một cách dữ dội. Và vi tân tinh chính là hiện tượng độc đáo mà Scaringi và nhóm của ông đã tìm thấy.
Các nhà nghiên cứu lần đầu tiên xác định một ngôi sao lùn trắng phát ra một vi tân tinh trong dữ liệu từ kính viễn vọng săn ngoại hành tinh TESS. TESS được tối ưu hóa để tìm kiếm các biến thể độ sáng rất nhỏ của các ngôi sao có hành tinh ngoại quay quanh; hành tinh đi qua phía trước ngôi sao gây ra một độ mờ rất nhỏ.
Micronova là một loại vụ nổ nhiệt hạch trên bề mặt của một ngôi sao lùn trắng nhỏ hơn nhiều so với cường độ của một nova; có sức mạnh khoảng 1 × 10³⁹, khoảng một phần triệu của một nova điển hình. Hiện tượng này được mô tả lần đầu tiên vào tháng 4 năm 2022.
Trong dữ liệu của TESS, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra vi tân tinh khi họ tìm thấy một tia sáng chớp tắt từ một ngôi sao lùn trắng, chứ không phải là một tia sáng mờ. Điều này đã thúc đẩy tìm kiếm các sự kiện tương tự ở các sao lùn trắng khác. Tổng cộng, họ đã tìm thấy ba vụ nổ - vụ nổ thứ ba, sau những lần quan sát tiếp theo, dẫn đến việc phát hiện ra một ngôi sao lùn trắng chưa từng được biết đến trước đây.
Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã tìm ra một kịch bản có thể giải thích các quan sát. Họ phát hiện ra rằng lời giải thích khả dĩ nhất là vi tân tinh.
Khi một ngôi sao lùn trắng có từ trường mạnh ở dạng nhị phân, nó có thể hút vật chất từ bạn đồng hành của mình. Từ trường dẫn vật liệu này đến các cực của sao lùn trắng, nơi nó tích tụ để cuối cùng gây ra một vụ nổ.
Nhà thiên văn học Paul Groot của Đại học Radboud ở Hà Lan cho biết: 'Lần đầu tiên, chúng tôi đã thấy rằng phản ứng tổng hợp hydro cũng có thể xảy ra theo cách cục bộ'.
'Nhiên liệu hydro có thể được chứa ở chân các cực từ của một số sao lùn trắng, do đó sự phản ứng tổng hợp chỉ xảy ra ở những cực từ này. Điều này dẫn đến các quả bom nhiệt hạch siêu nhỏ sẽ nổ, có sức mạnh bằng khoảng một phần triệu của vụ nổ siêu tân tinh mà chúng ta vốn đã biết, do đó có tên là micronova '.
Phát hiện có thể giải đáp một bí ẩn kéo dài hàng thập kỷ. Một trong những sao lùn trắng, trong hệ thống nhị phân TV Columbae, đã được quan sát thấy có những tia chớp tương tự trong hơn 40 năm qua. Phát hiện cho thấy rằng các vụ nổ có thể khá phổ biến, nhưng các nhà thiên văn học sẽ cần thu thập nhiều quan sát hơn để hiểu sâu hơn về chúng.
'Nó chỉ cho thấy vũ trụ năng động như thế nào', Scaringi nói. 'Những sự kiện này thực sự có thể khá phổ biến, nhưng vì chúng diễn ra quá nhanh nên rất khó để quan sát'.
Tham Khảo: Earthlymission; Nature; NASA; Rarehistoricalphotos
