Một sao lùn trắng sẽ phát nổ trong vài triệu năm tới

Kính thiên văn XMM-Newton của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã thu được hình ảnh cận cảnh đầu tiên về một sao lùn trắng đang chuyển động quanh ngôi sao cặp đôi của nó, sao lùn này có thể tạo thành một vụ nổ siêu tân tinh trong một vài triệu năm tới.

Những vụ nổ này được sử dụng như những cột mốc để đo các khoảng cách trong vũ trụ và từ đó giúp hiểu được sự mở rộng của vũ trụ. Phát hiện mới này được coi là có tính chất quan trọng tương tự như phát hiện về phiến đá cổ Rosetta từng vén bức màn bí mật nền văn minh Ai Cập cổ đại.

Các nhà thiên văn bắt đầu theo dõi vật thể bí mật này từ năm 1997, khi họ phát hiện thấy có một vật phát ra các tia X gần sao HD 49798. Giờ đây, nhờ có kính thiên văn XMM-Newton siêu nhạy, vật thể bí mật đã được theo dõi chi tiết trên quỹ đạo của nó. Các quan sát cho thấy đó là một sao lùn trắng, phần tâm còn lại của một sao đã chết, đang tỏa ánh sáng tia X trong vũ trụ.

Sandro Mereghetti, cán bộ Viện Vật lý học Thiên thể Quốc gia Ý, cùng các cộng tác viên cũng phát hiện ra đây không phải một sao lùn trắng thông thường. Họ tiến hành đo và thấy rằng khối lượng của nó gấp đôi con số dự đoán ban đầu. Hầu hết các sao lùn trắng có khối lượng bằng 0,6 lần Mặt trời và kích thước tương đương Trái đất. Nhưng sao lùn trắng này lại nặng ít nhất gấp đôi khối lượng nói trên và có đường kính chỉ bằng một nửa đường kính Trái đất. Tần suất quay của nó là 13s/ vòng, mức nhanh nhất được biết đến trong tất cả các sao lùn trắng.

Minh họa sao lùn trắng cùng sao cặp đôi của nó, HD49798. (Ảnh: Francesco Mereghetti, phông nền: NASA, ESA và T.M. Brown (STScI))

Kết quả khối lượng nói trên là chắc chắn chính xác do kính thiên văn XMM-Newton đã đưa về các dữ liệu cho phép các nhà khoa học sử dụng phương pháp tính toán trực tiếp nhất khối lượng của một sao lùn trắng, đó là phương pháp lực hấp dẫn do Isaac Newton phát minh ra ở thế kỉ 17. Nhiều khả năng sao lùn trắng này đã phát triển tới khối lượng bất thường như vậy bằng cách lấy cắp khí từ ngôi sao cặp đôi của nó, quá trình mà giới thiên văn quốc tế thường gọi là “accretion” (“bồi thêm”). Với khối lượng bằng 1,3 lần Mặt trời, sao lùn trắng này hiện đã ở mức rất gần giới hạn nguy hiểm.

Khi đạt tới khối lượng 1,4 lần Mặt trời, một sao lùn trắng bất kì sẽ phát nổ hoặc sụp đổ, hình thành nên một vật thể rắn chắc hơn có tên gọi sao neutron. Nổ sao lùn trắng là cách giải thích hàng đầu cho các ‘vụ nổ siêu sao mới nhóm Ia’, sự kiện phát sáng thường được các nhà thiên văn học sử dụng như một mốc để đo mức mở rộng của vũ trụ. Tới nay, các nhà thiên văn chưa từng tìm được một sao lùn trắng “accretion” nào có khối lượng xác định trong một hệ sao đôi.

“Phát hiện này được xem như là phiến đá Rosetta trong vũ trụ. Việc xác định chính xác khối lượng của hai ngôi sao trong một hệ sao đôi là cực kì quan trọng. Giờ đây chúng tôi có thể nghiên cứu kĩ hơn và cố gắng tái hiện lại lịch sử của sao lùn này, từ đó tính toán và đưa ra dự báo về tương lai của nó,” Mereghetti nói.

Tương lai của ngôi sao này chắc chắn sẽ có nhiều thú vị. Có vẻ như nó sẽ nổ trong một vài triệu năm tới. Mặc dù thời gian này còn rất xa và chúng ta không phải lo lắng về những nguy hiểm gây ra cho Trái đất, nhưng đó cũng là khoảng thời gian đủ ngắn để vụ nổ trở thành một sự kiện vũ trụ được mọi người chú ý. Các tính toán cho thấy ban đầu nó sẽ phát sáng cực mạnh với cường độ ngang Mặt trăng, đủ sáng để bạn quan sát được trên bầu trời ban ngày bằng mắt thường.

Con cháu của chúng ta sẽ được thấy một cảnh tượng ngoạn mục. Tuy không được chứng kiến tận mắt, nhưng ,nhờ có XMM-Newton, chúng ta cũng biết trước sự kiện này.