Các nhà thiên văn học đã lần đầu tiên quan sát quá trình một vụ nổ siêu tân tinh kiểu mới - trong quá trình hợp nhất của hai ngôi sao, chứ không phải trong quá trình sụp đổ của một ngôi sao lớn. Trong một hệ sao đôi, một lỗ đen hoặc sao neutron đi theo đường xoắn ốc vào lõi của một ngôi sao đồng hành và khiến nó phát nổ như một siêu tân tinh.
Khi nghiên cứu dữ liệu thu được trong cuộc khảo sát VLASS (Khảo sát bầu trời mảng rất lớn) vào năm 2017, một vật thể thú vị VT J121001 + 495647 đã được phát hiện, phát sáng rực rỡ trong phạm vi vô tuyến. Các quan sát sâu hơn về vật thể này bằng cách sử dụng VLA - Mảng Rất Lớn và kính thiên văn Keck ở Hawaii, có thể phát hiện ra rằng bức xạ vô tuyến đến từ vùng ngoại ô của thiên hà lùn, nằm cách Trái đất khoảng 480 triệu năm ánh sáng. Sau đó, người ta phát hiện ra rằng vụ nổ tia X phát ra từ vật thể này cũng được ghi lại bởi thiết bị MAXI trên tàu ISS vào năm 2014.
Dữ liệu thu được từ tất cả những quan sát này và được thu thập cùng nhau cho phép chúng ta tái tạo lại lịch sử của "vũ điệu" chết chóc kéo dài hàng thế kỷ được thực hiện bởi hai ngôi sao lớn.
Giống như hầu hết các ngôi sao có khối lượng lớn hơn nhiều so với Mặt trời, hai ngôi sao này được sinh ra như một hệ sao đôi gần nhau. Một trong những ngôi sao này có khối lượng lớn hơn đáng kể so với người hàng xóm của nó và do đó, tiến hóa nhanh hơn nhiều. Cuối cùng, nó cạn kiệt nhiên liệu hạt nhân và phát nổ như một siêu tân tinh, để lại một lỗ đen hoặc một ngôi sao neutron cực nặng.
Theo thuyết tương đối rộng, chuyển động của các vật thể khối lượng lớn với gia tốc dẫn đến việc chúng phát ra sóng hấp dẫn và mất đi động năng: hai vật thể khối lượng gần quay quanh một khối tâm chung cuối cùng rơi vào nhau theo hình xoắn ốc. Do đó, quỹ đạo của một lỗ đen hoặc sao neutron dần dần thu hẹp lại, vật thể này tiếp cận vệ tinh của nó và khoảng 300 năm trước đi vào bầu khí quyển của nó. Giai đoạn cuối cùng của việc hợp nhất hai đối tượng này đã bắt đầu. Khí hình thành trong quá trình hợp nhất này xoắn ốc ra ngoài, tạo thành một vòng rộng xung quanh cặp này.
Cuối cùng, lỗ đen hoặc sao neutron nổ tung vào trong, chạm tới lõi của ngôi sao đồng hành của nó và do đó làm gián đoạn quá trình sản xuất năng lượng của các ngôi sao thông qua phản ứng tổng hợp, thực sự giữ cho lõi của các ngôi sao lớn ở trạng thái cân bằng khi đối mặt với sự sụp đổ hấp dẫn không thể tránh khỏi.
Cũng thú vị:
- Các nhà khoa học đã tìm ra cách các thiên hà nuôi các lỗ đen siêu lớn của chúng
- Người ngoài hành tinh có thể sử dụng "quả cầu Dyson" để hút năng lượng từ lỗ đen
Khi lõi sụp đổ, nó nhanh chóng hình thành một đĩa bồi tụ vật chất quay quanh "kẻ xâm nhập" và phóng ra một luồng vật chất tương đối tính, nổ tung theo cách của nó qua ngôi sao.
Sự sụp đổ của lõi của ngôi sao khiến nó phát nổ như một siêu tân tinh sau vụ nổ trước đó của người bạn đồng hành của nó. Các chuyên gia cho biết: “Sự phát xạ này đã làm phát sinh tia X được quan sát bởi thiết bị MAXI trên ISS, qua đó xác nhận ngày của sự kiện này, xảy ra vào năm 2014”. "Ngôi sao đồng hành sớm muộn gì cũng phải nổ tung, nhưng sự hợp nhất này đã đẩy nhanh toàn bộ quá trình."
Vật chất được phóng ra từ vụ nổ siêu tân tinh năm 2014 đang di chuyển nhanh hơn nhiều so với vật chất phóng ra từ ngôi sao đồng hành trước nó, và vào thời điểm VLASS quan sát vật thể VT J121001 + 495647, các tia tương đối tính của vật chất từ siêu tân tinh đã va chạm với vật liệu chậm hơn này, gây ra các trận đại hồng thủy mạnh thứ cấp được quan sát dưới dạng phát xạ vô tuyến sáng tại VLA.
Gregg Hallinan của Viện Caltech giải thích: “Tất cả các mảnh ghép này kết hợp lại với nhau để kể cho chúng ta nghe câu chuyện tuyệt vời này. "Tàn dư của một ngôi sao đã nổ cách đây rất lâu mắc kẹt vào người bạn đồng hành của nó, khiến nó cũng phát nổ."
Theo Hallinan, đứa trẻ bảy tuổi là chìa khóa cho sự khám phá đánh giá về VLASS, phản ánh khoảng 80% bầu trời và cho phép bạn phát hiện các vật thể không cố định thú vị khác nhau. Tuy nhiên, siêu tân tinh này, được hình thành do sự hợp nhất của các ngôi sao, là một bất ngờ thú vị.
Đọc thêm: