Tín dụng hình ảnh: NRAO
Các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng vô tuyến rất lớn (VLA) của Tổ chức Khoa học Quốc gia đang tận dụng cơ hội một lần trong đời để xem một ngôi sao cũ đột nhiên quay trở lại hoạt động mới sau khi kết thúc cuộc sống bình thường. Kết quả đáng ngạc nhiên của họ đã buộc họ phải thay đổi ý tưởng về việc làm thế nào một ngôi sao lùn trắng, già nua như vậy có thể đốt cháy lại lò hạt nhân của nó cho một vụ nổ năng lượng cuối cùng.
Mô phỏng máy tính đã dự đoán một loạt các sự kiện sẽ xảy ra sau khi tái kích hoạt phản ứng nhiệt hạch, nhưng ngôi sao đã không theo kịch bản - các sự kiện diễn ra nhanh hơn 100 lần so với mô phỏng dự đoán.
Hiện tại, chúng tôi đã tạo ra một mô hình lý thuyết mới về cách thức hoạt động của quá trình này và các quan sát của VLA đã cung cấp bằng chứng đầu tiên hỗ trợ cho mô hình mới của chúng tôi, ông Albert Zijlstra, thuộc Đại học Manchester ở Anh cho biết. Zijlstra và các đồng nghiệp đã trình bày những phát hiện của họ trong số ra ngày 8 tháng 4 của tạp chí Khoa học.
Các nhà thiên văn học đã nghiên cứu một ngôi sao được gọi là V4334 Sgr, trong chòm sao Nhân Mã. Nó được biết đến nhiều hơn với tên là Đối tượng Hồi giáo Sak Sak, theo sau nhà thiên văn nghiệp dư Nhật Bản Yukio Sakurai, người đã phát hiện ra nó vào ngày 20 tháng 2 năm 1996, khi nó đột nhiên phát sáng. Lúc đầu, các nhà thiên văn học nghĩ rằng vụ nổ là một vụ nổ nova phổ biến, nhưng nghiên cứu sâu hơn cho thấy Sakurai Đối tượng là bất cứ điều gì ngoài phổ biến.
Ngôi sao là một sao lùn trắng già đã hết nhiên liệu hydro cho các phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của nó. Các nhà thiên văn học tin rằng một số ngôi sao như vậy có thể trải qua một vụ nổ hợp nhất cuối cùng trong vỏ helium bao quanh lõi của các hạt nhân nặng hơn như carbon và oxy. Tuy nhiên, sự bùng nổ của Sakurai Đối tượng là vụ nổ đầu tiên như vậy được thấy trong thời hiện đại. Các vụ nổ sao được quan sát vào năm 1670 và 1918 có thể đã được gây ra bởi hiện tượng tương tự.
Các nhà thiên văn học kỳ vọng Mặt trời sẽ trở thành sao lùn trắng trong khoảng năm tỷ năm. Một sao lùn trắng là một lõi dày đặc còn sót lại sau khi một ngôi sao bình thường, năng lượng nhiệt hạch kết thúc. Một muỗng cà phê vật liệu lùn trắng sẽ nặng khoảng 10 tấn. Sao lùn trắng có thể có khối lượng gấp tới 1,4 lần Mặt trời; những ngôi sao lớn hơn sụp đổ vào cuối đời thành những ngôi sao neutron hoặc lỗ đen dày đặc hơn.
Mô phỏng trên máy tính chỉ ra rằng sự đối lưu được thúc đẩy bởi nhiệt (hay sôi sôi) sẽ đưa hydro từ lớp vỏ ngoài sao Star xuống vỏ helium, tạo ra một tia sáng ngắn của phản ứng tổng hợp hạt nhân mới. Điều này sẽ gây ra sự gia tăng đột ngột về độ sáng. Các mô hình máy tính ban đầu đề xuất một chuỗi các sự kiện có thể quan sát được sẽ xảy ra trong vài trăm năm.
Đối tượng của Sak Sak cảm thấy đã trải qua các giai đoạn đầu tiên của chuỗi này chỉ trong vài năm - nhanh hơn 100 lần so với dự kiến của chúng tôi - vì vậy chúng tôi phải điều chỉnh lại các mô hình của mình, theo ông Zijlstra.
Các mô hình sửa đổi dự đoán rằng ngôi sao sẽ nhanh chóng hâm nóng và bắt đầu ion hóa các khí trong khu vực xung quanh nó. Đây là những gì chúng ta thấy bây giờ trong các quan sát VLA mới nhất của chúng tôi, leo Zijlstra nói.
Phần mềm quan trọng để hiểu quá trình này. Sakurai Đối tượng đã đẩy một lượng lớn carbon từ lõi bên trong của nó vào không gian, cả dưới dạng các hạt khí và bụi. Chúng sẽ tìm đường vào các vùng không gian nơi các ngôi sao mới hình thành và các hạt bụi có thể được kết hợp trong các hành tinh mới. Một số hạt carbon được tìm thấy trong một thiên thạch cho thấy các tỷ lệ đồng vị giống hệt với các hạt được tìm thấy trong Vật thể Sakurai, và chúng tôi nghĩ rằng chúng có thể đến từ một sự kiện như vậy. Kết quả của chúng tôi cho thấy nguồn carbon vũ trụ này có thể quan trọng hơn nhiều so với những gì chúng tôi nghi ngờ trước đây, Z Zllstra nói thêm.
Các nhà khoa học tiếp tục quan sát vật thể Sakurai, để tận dụng cơ hội hiếm có để tìm hiểu về quá trình đánh lửa lại. Họ đang thực hiện các quan sát VLA mới chỉ trong tháng này. Các mô hình mới của họ dự đoán rằng ngôi sao sẽ nóng lên rất nhanh, sau đó từ từ làm mát trở lại, làm mát trở lại nhiệt độ hiện tại vào khoảng năm 2200. Họ nghĩ rằng sẽ có thêm một lần hâm nóng nữa trước khi nó bắt đầu làm lạnh lần cuối với chất kết dính sao.
Zijlstra đã làm việc với Marcin Hajduk của Đại học Manchester và Đại học Nikolaus Copernicus, Torun, Ba Lan; Phòng thí nghiệm quốc gia Falk Herwig của Los Alamos; Peter A.M. van Hoof thuộc Đại học Nữ hoàng ở Belfast và Đài thiên văn Hoàng gia Bỉ; Florian Kerber thuộc Đài thiên văn Nam Âu ở Đức; Stefan Kimeswenger của Đại học Innsbruck, Áo; Don Pollacco thuộc Đại học Queen Queen ở Belfast; Aneurin Evans của Đại học Keele ở Staffordshire, Vương quốc Anh; Jose Lopez thuộc Đại học tự trị quốc gia Mexico ở Ensenada; Myfanwy Bryce của Đài thiên văn Jodrell ở Anh; Stewart P.S. Eyres của Đại học Central Lancashire ở Anh; và Mikako Matsuura của Đại học Manchester.
Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia là một cơ sở của Quỹ khoa học quốc gia, được vận hành theo thỏa thuận hợp tác của Associated University, Inc.
Nguồn gốc: Bản tin NRAO
