Tín dụng hình ảnh: Chandra
Nhiều ngôi sao mà chúng ta thấy trong các cụm sao hình cầu thực sự là những ngôi sao nhị phân, được hình thành khi hai ngôi sao bị cuốn vào nhau trong lực hấp dẫn khác. Chandra có thể phát hiện chữ ký tia X độc đáo mà một ngôi sao neutron phát ra, không nhìn thấy được trong kính viễn vọng quang học. Nghiên cứu dường như chỉ ra rằng các nhị phân sao neutron này hình thành phổ biến hơn nhiều trong các cụm sao cầu so với các phần khác của thiên hà.
Đài quan sát tia X của NASA Chand Chandra đã xác nhận rằng các cuộc chạm trán giữa các ngôi sao hình thành nên hệ thống phát xạ tia X, sao đôi trong các cụm sao hình cầu dày đặc. Các nhị phân tia X này có quá trình sinh khác với anh em họ của chúng bên ngoài các cụm cầu, và có ảnh hưởng sâu sắc đến sự tiến hóa của cụm cụm.
Một nhóm các nhà khoa học do David Pooley thuộc Viện Công nghệ Massachusetts ở Cambridge dẫn đầu đã tận dụng khả năng độc đáo của Chandra, để xác định chính xác và giải quyết các nguồn riêng lẻ để xác định số lượng nguồn tia X trong 12 cụm hình cầu trong Thiên hà của chúng ta. Hầu hết các nguồn là các hệ nhị phân chứa một ngôi sao bị sụp đổ như sao neutron hoặc sao lùn trắng đang kéo vật chất ra khỏi một ngôi sao đồng hành giống như Mặt trời bình thường.
Chúng tôi nhận thấy rằng số lượng nhị phân tia X có mối tương quan chặt chẽ với tỷ lệ các cuộc chạm trán giữa các ngôi sao trong các cụm, theo ông Pooley. Kết luận của chúng tôi là các nhị phân được hình thành như là kết quả của những cuộc gặp gỡ này. Đó là một trường hợp nuôi dưỡng không phải tự nhiên.
Một nghiên cứu tương tự do Craig Heinke thuộc Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian ở Cambridge, Mass đã xác nhận kết luận này và cho thấy khoảng 10% các hệ thống nhị phân tia X này có chứa sao neutron. Hầu hết các ngôi sao neutron này thường yên tĩnh, dành ít hơn 10% thời gian để chủ động kiếm ăn từ bạn đồng hành.
Một cụm sao cầu là một tập hợp hình cầu gồm hàng trăm ngàn hoặc thậm chí hàng triệu ngôi sao đang bay xung quanh nhau trong một tổ ong sao có giới hạn hấp dẫn có đường kính khoảng một trăm năm ánh sáng. Các ngôi sao trong cụm sao hình cầu thường chỉ cách nhau khoảng một phần mười năm ánh sáng. Để so sánh, ngôi sao gần Mặt trời nhất, Proxima Centauri, cách chúng ta 4.2 năm ánh sáng.
Với rất nhiều ngôi sao di chuyển rất gần nhau, sự tương tác giữa các ngôi sao xảy ra thường xuyên trong các cụm sao cầu. Các ngôi sao, trong khi hiếm khi va chạm, lại đủ gần để tạo thành các hệ sao nhị phân hoặc khiến các sao nhị phân trao đổi đối tác trong các điệu nhảy phức tạp. Dữ liệu cho thấy các hệ thống nhị phân tia X được hình thành trong các cụm dày đặc được gọi là cụm sao cầu khoảng một lần một ngày ở đâu đó trong vũ trụ.
Các quan sát của vệ tinh tia X của NASA Muham Uhuru trong 1970 1970 cho thấy các cụm sao hình cầu dường như chứa một số lượng lớn các nguồn nhị phân tia X không cân xứng so với toàn bộ Thiên hà. Thông thường chỉ có một trong một tỷ ngôi sao là thành viên của hệ nhị phân tia X có chứa sao neutron, trong khi ở các cụm cầu, phần này giống như một phần triệu.
Nghiên cứu hiện tại xác nhận các đề xuất trước đó rằng cơ hội hình thành hệ thống nhị phân tia X được tăng lên đáng kể do tắc nghẽn trong cụm sao cầu. Trong các điều kiện này, hai quá trình, được gọi là va chạm trao đổi ba sao và bắt thủy triều, có thể dẫn đến sự gia tăng gấp ngàn lần số lượng nguồn tia X trong các cụm cầu.
Trong một vụ va chạm trao đổi, một ngôi sao neutron đơn độc gặp phải một cặp ngôi sao bình thường. Lực hấp dẫn mãnh liệt của ngôi sao neutron có thể tạo ra ngôi sao bình thường lớn nhất cho các đối tác thay đổi, khác và kết hợp với ngôi sao neutron trong khi đẩy ngôi sao nhẹ hơn.
Một ngôi sao neutron cũng có thể tạo ra va chạm gặm cỏ với một ngôi sao bình thường duy nhất và lực hấp dẫn dữ dội của ngôi sao neutron có thể làm biến dạng trọng lực của ngôi sao bình thường trong quá trình này. Năng lượng bị mất trong biến dạng, có thể ngăn ngôi sao bình thường thoát ra khỏi ngôi sao neutron, dẫn đến cái được gọi là bắt thủy triều.
Ngoài ra, để giải quyết một bí ẩn lâu đời, dữ liệu của Chandra mang đến cơ hội hiểu biết sâu sắc hơn về sự tiến hóa của cụm sao cầu. Ví dụ, năng lượng được giải phóng trong quá trình hình thành các hệ nhị phân chặt chẽ có thể giữ cho các phần trung tâm của cụm không bị sụp đổ để tạo thành một lỗ đen khổng lồ.
Trung tâm hàng không vũ trụ NASA Marshall Marshall, Huntsville, Ala., Quản lý chương trình Chandra cho Văn phòng Khoa học Vũ trụ, Trụ sở NASA, Washington. Northrop Grumman của Redondo Beach, Calif., Trước đây là TRW, Inc., là nhà thầu phát triển chính cho đài quan sát. Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian kiểm soát các hoạt động khoa học và chuyến bay từ Trung tâm X-quang Chandra ở Cambridge, Mass.
Nguồn gốc: Chandra News phát hành
