Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế tuyên bố hôm nay rằng họ đã xác định được ngôi sao đồng hành có thể sống sót sau vụ nổ siêu tân tinh titan được chứng kiến vào năm 1572 bởi nhà thiên văn học vĩ đại người Đan Mạch Tycho Brahe và các nhà thiên văn học khác trong thời kỳ đó.
Khám phá này cung cấp bằng chứng trực tiếp đầu tiên ủng hộ niềm tin từ lâu rằng siêu tân tinh loại Ia đến từ các hệ sao nhị phân có chứa một ngôi sao bình thường và một ngôi sao lùn trắng bị đốt cháy. Ngôi sao bình thường làm đổ vật chất lên sao lùn, cuối cùng gây ra vụ nổ.
Kết quả của nghiên cứu này, dẫn đầu bởi Pilar Ruiz-Lapuente của Đại học Barcelona, Tây Ban Nha, đang được công bố trên tạp chí khoa học tự nhiên ngày 28 tháng 10 của Anh. Không có bằng chứng trước đây chỉ ra bất kỳ loại ngôi sao đồng hành cụ thể nào trong số nhiều ngôi sao đã được đề xuất. Ở đây, chúng tôi đã xác định được một con đường rõ ràng: ngôi sao cho ăn tương tự Mặt trời của chúng ta, già hơn một chút, Ru Ru-Lapuente nói. Cô ấy nói thêm về tốc độ cao của ngôi sao.
Siêu tân tinh loại Ia được sử dụng để đo lịch sử tốc độ giãn nở của vũ trụ và do đó, là cơ bản để giúp các nhà thiên văn học hiểu được hành vi của năng lượng tối, một lực lượng chưa biết đang đẩy nhanh quá trình giãn nở của vũ trụ. Tìm bằng chứng để xác nhận lý thuyết về cách thức siêu tân tinh loại Ia phát nổ là rất quan trọng để đảm bảo các nhà thiên văn học rằng các vật thể có thể được hiểu rõ hơn là các bộ hiệu chuẩn đáng tin cậy của sự giãn nở của không gian.
Việc xác định thành viên còn sống sót của bộ đôi sao này đọc giống như một câu chuyện điều tra hiện trường vụ án. Mặc dù các nhà thiên văn học ngày nay đã đến hiện trường thảm họa 432 năm sau, bằng cách sử dụng pháp y thiên văn, họ đã tóm được một trong những thủ phạm đang lao ra khỏi vị trí vụ nổ (hiện đang bao bọc trong một bong bóng khí nóng khổng lồ có tên là Tycho's Supernova Remnant) . Trong bảy năm qua, ngôi sao chạy trốn và môi trường xung quanh được nghiên cứu với nhiều loại kính thiên văn. Kính thiên văn vũ trụ Hubble đã đóng một vai trò quan trọng bằng cách đo chính xác chuyển động của ngôi sao trên nền trời. Ngôi sao đang phá vỡ giới hạn tốc độ cho khu vực cụ thể đó của Dải Ngân hà bằng cách di chuyển nhanh gấp ba lần so với các ngôi sao xung quanh. Giống như một hòn đá bị ném bởi một chiếc địu, ngôi sao bay vào vũ trụ, giữ lại vận tốc chuyển động quỹ đạo của nó khi hệ thống bị phá vỡ bởi vụ nổ sao lùn trắng.
Điều này một mình chỉ là bằng chứng gián tiếp cho thấy ngôi sao là thủ phạm vì có những giải thích khác cho hành vi đáng ngờ của nó. Nó có thể rơi xuống với vận tốc cao từ quầng thiên hà bao quanh đĩa Milky Way. Nhưng quang phổ thu được với Kính viễn vọng William Herschel dài 4.2 mét ở La Palma và W.M. Kính viễn vọng Keck ở Hawaii cho thấy nghi phạm có hàm lượng nguyên tố nặng cao đặc trưng của các ngôi sao sống trong đĩa Milky Way, chứ không phải quầng sáng.
Ngôi sao được tìm thấy bởi nhóm Ruiz-Lapuente là phiên bản cũ của Mặt trời của chúng ta. Ngôi sao đã bắt đầu mở rộng đường kính khi nó tiến tới giai đoạn khổng lồ đỏ (giai đoạn cuối của vòng đời sao giống như Mặt trời). Ngôi sao hóa ra phù hợp với hồ sơ của thủ phạm trong một trong những phỏng đoán siêu tân tinh được đề xuất. Trong các hệ nhị phân siêu tân tinh loại Ia, ngôi sao lớn hơn trong cặp sẽ già đi nhanh hơn và cuối cùng trở thành ngôi sao lùn trắng. Khi ngôi sao đồng hành tiến hóa chậm hơn sau đó già đi đến mức nó bắt đầu phình to kích thước, nó sẽ đổ hydro lên người lùn. Hydrogen tích lũy cho đến khi sao lùn trắng đạt đến ngưỡng khối lượng chính xác và chính xác, được gọi là giới hạn Chandrasekhar, nơi nó phát nổ như một quả bom hạt nhân titan. Sản lượng năng lượng của vụ nổ này nổi tiếng đến mức nó có thể được sử dụng như một ngọn nến tiêu chuẩn để đo khoảng cách thiên văn rộng lớn. (Một nến tiêu chuẩn thiên văn học thiên đàng là bất kỳ loại vật thể phát sáng nào có sức mạnh nội tại được xác định chính xác đến mức nó có thể được sử dụng để thực hiện các phép đo khoảng cách dựa trên tốc độ ánh sáng mờ dần trong khoảng cách thiên văn).
Trong số các hệ thống khác nhau có chứa các sao lùn trắng nhận vật liệu từ một người bạn đồng hành với khối lượng mặt trời, một số được cho là những người tiên phong khả thi của siêu tân tinh loại Ia, trên cơ sở lý thuyết. Một hệ thống được gọi là U Scorpii có một sao lùn trắng và một ngôi sao tương tự như hệ thống được tìm thấy ở đây. Những kết quả này sẽ xác nhận rằng các nhị phân như vậy sẽ kết thúc trong một vụ nổ giống như vụ nổ do Tycho Brahe quan sát, nhưng điều đó sẽ xảy ra vài trăm ngàn năm kể từ bây giờ, Ruiz-Lapuente nói.
Một lý thuyết khác về siêu tân tinh loại Ia là hai sao lùn trắng quay quanh nhau, dần mất năng lượng thông qua sự phát xạ của bức xạ hấp dẫn (sóng trọng lực). Khi chúng mất năng lượng, chúng xoắn ốc về phía nhau và cuối cùng hợp nhất, dẫn đến một sao lùn trắng có khối lượng đạt đến giới hạn Chandrasekhar và phát nổ. Siêu sao Tycho, siêu tân tinh dường như không được sản xuất bởi cơ chế này, vì đã tìm thấy một người bạn đồng hành còn sống sót, Alex Filippenko của Đại học California tại Berkeley, đồng tác giả của nghiên cứu này cho biết. Ông nói rằng, tuy nhiên, vẫn có thể có hai con đường tiến hóa khác nhau để siêu tân tinh loại Ia.
Vào ngày 11 tháng 11 năm 1572, Tycho Brahe nhận thấy một ngôi sao trong chòm sao Cassiopeia sáng như hành tinh Jupiter (trên bầu trời đêm ở Song Ngư). Không có ngôi sao như vậy đã từng được quan sát tại vị trí này trước đây. Nó sớm cân bằng sao Kim trong độ sáng (ở mức -4,5 độ trên bầu trời tiền định). Trong khoảng hai tuần, ngôi sao có thể được nhìn thấy vào ban ngày. Vào cuối tháng 11, nó bắt đầu mờ dần và thay đổi màu sắc, từ trắng sáng sang vàng và cam sang ánh sáng đỏ nhạt, cuối cùng mờ dần khỏi tầm nhìn vào tháng 3 năm 1574, có thể nhìn thấy bằng mắt thường trong khoảng 16 tháng. Giờ đây, sự ghi chép tỉ mỉ về sự phát sáng và mờ đi của siêu tân tinh Tycho đã cho phép các nhà thiên văn học xác định chữ ký ánh sáng của nó giống như một siêu tân tinh loại Ia.
Siêu tân tinh Tycho Brahe, rất quan trọng ở chỗ nó đã giúp các nhà thiên văn học thế kỷ 16 từ bỏ ý tưởng về sự bất biến của thiên đàng. Ở thời điểm hiện tại, siêu tân tinh loại Ia vẫn là nhân vật chủ chốt trong những khám phá vũ trụ mới nhất. Để tìm hiểu thêm về chúng và cơ chế nổ của chúng, và để làm cho chúng thậm chí còn hữu ích hơn khi thăm dò vũ trụ, một dự án Kính viễn vọng Không gian Hubble hiện tại do Filippenko dẫn đầu đang nghiên cứu một mẫu siêu tân tinh trong các thiên hà khác vào thời điểm chúng phát nổ.
Nguồn gốc: Tin tức Hubble
