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

Khi các ngôi sao như Mặt Trời chết đi, chúng thường phát ra tiếng thút thít thay vì tiếng nổ.

Theo Science Alert , các nhà thiên văn lần đầu tiên phát hiện dấu hiệu vô tuyến của sự kiện nêu trên trong một thiên hà cách Trái Đất hơn 400 triệu năm ánh sáng.

Sự bùng nổ của một ngôi sao chết

Khi các ngôi sao nặng hơn Mặt Trời 8 lần hết nhiên liệu hạt nhân trong lõi, chúng sẽ bung ra các lớp bên ngoài.

Mặt Trời sẽ trải qua quá trình chuyển đổi này trong khoảng 5 tỷ năm nữa, từ từ nguội đi và biến mất.

Tuy vậy, câu hỏi đặt ra là khối lượng bổ sung sẽ tăng từ đâu để cung cấp năng lượng cho vụ nổ như vậy. Các nhà khoa học từng cho rằng đó có thể là khí thoát ra từ một ngôi sao đồng hành lớn hơn ở gần. Tuy nhiên, các ngôi sao thường lộn xộn, khí tràn ra khắp nơi.

Một vụ nổ siêu tân tinh sẽ gây sốc cho bất kỳ khí tràn nào và làm cho nó tỏa sáng ở bước sóng vô tuyến. Mặc dù đã tìm kiếm hàng thập kỷ, không một siêu tân tinh loại Ia trẻ nào được phát hiện bằng kính viễn vọng vô tuyến.

Do đó, các nhà nghiên cứu tin rằng siêu tân tinh loại Ia phải là các cặp sao lùn trắng hợp nhất với nhau một cách tương đối rõ ràng, không 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 như các siêu tân tinh Ia khác. Nhưng trong 5 tháng tiếp theo, nó không mờ đi và bắt đầu thể hiện dấu hiệu của việc tăng khí heli không bình thường.

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

Để xác nhận, họ quyết định kiểm tra xem có đủ khí bị sốc để tạo ra tín hiệu vô tuyến không. Siêu tân tinh quá xa về phía bắc để quan sát từ Australia Telescope Compact Array gần khu vực Narrabri, nên họ sử dụng kính viễn vọng vô tuyến trải khắp Vương quốc Anh để quan sát khoảng 20 tháng sau vụ nổ.

Lần đầu tiên, họ phát hiện rõ ràng siêu tân tinh loại Ia rất trẻ ở bước sóng vô tuyến. Điều này được xác nhận bởi quan sát thứ 2 khoảng 5 tháng sau đó. Đây là bước ngoặt cho thấy không phải tất cả siêu tân tinh loại Ia đều được tạo ra bởi sự hợp nhất của 2 sao lùn trắng.

Tin nhắn cuối của ngôi sao sắp chết

Một điều đáng chú ý khác của siêu tân tinh loại Ia là tất cả đều đạt đến độ sáng cực đại giống nhau. Điều này phản ánh việc chúng đạt đến một khối lượng nhất định trước khi phát nổ.

Đặc điểm này đã giúp Brian Schmidt và các nhà thiên văn học khác đoạt giải Nobel vào cuối những năm 1990, kết luận rằng vũ trụ đang tăng tốc mở rộng thay vì chậm lại dưới tác dụng của lực hấp dẫn.

Đây là lý do siêu tân tinh loại Ia quan trọng và việc khiến chúng ổn định trở thành một mối lo ngại đối với nhà thiên văn học.

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 giả định rằng siêu tân tinh 2020eyj xảy ra khi đủ khí heli thoát ra từ 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 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.