Tín dụng hình ảnh: Harvard-Smithsonian CfA
Cách Trái đất khoảng 20.000 năm ánh sáng, hai ngôi sao khổng lồ vật lộn với nhau như các đô vật sumo bị nhốt trong trận chiến. Cả hai người khổng lồ, mỗi người nặng khoảng 80 lần khối lượng Mặt trời của chúng ta, là những ngôi sao nặng nhất từ trước đến nay. Chúng quay quanh nhau cứ sau 3,7 ngày, gần chạm vào nhau khi chúng quay tròn trên sân khấu thiên thể. Và họ có cuộc sống tạm thời xứng đáng với bất kỳ cặp vợ chồng Hollywood nào, thổi vào nhau những cơn gió sao nóng bỏng, dữ dội.
Chúng tôi không thể cưỡng lại việc khám phá hệ thống này bởi vì nó rất đáng chú ý. Nó nói một nơi cực đoan thực sự, nhà thiên văn học Alceste Bonanos (Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian) cho biết.
Hệ thống sao nhị phân mà Bonanos nghiên cứu, được gọi là WR 20a, được giới thiệu là đặc biệt thú vị chỉ vài tuần trước bởi một nhóm các nhà nghiên cứu châu Âu do Gregor Rauw đứng đầu. Quan sát quang phổ của đội đó cho thấy cả hai ngôi sao đều rất lớn. Tuy nhiên, cách duy nhất để xác định chính xác khối lượng là thiết lập ở góc nào chúng ta đang xem hệ thống, cũng như thời kỳ quỹ đạo.
Bonanos và cố vấn của cô, Krzysztof Stanek (CfA), đã yêu cầu quan sát trắc quang từ nhóm Thí nghiệm thấu kính hấp dẫn quang học (OGLE) do Andrzej Udalski (Đài quan sát Đại học Warsaw) dẫn đầu. Bonanos và Stanek biết rằng nếu hệ thống gần như cạnh nhau, một ngôi sao sẽ định kỳ vượt qua phía trước, hoặc nhật thực, cái kia. Một cách ngẫu nhiên, những nhật thực đó đã được phát hiện bởi nhóm OGLE, do đó thiết lập vững chắc các đặc điểm của hệ thống.
Khi chúng tôi nhận ra tầm quan trọng của việc đạt được đường cong ánh sáng chính xác cho WR 20a, chúng tôi đã ngay lập tức quyết định liên hệ với Andrzej Udalski, người dẫn dắt dự án Ba Lan được gọi là OGLE. Họ là một cơ sở hàng đầu cho các cuộc khảo sát quang học, và chúng tôi đã rất hạnh phúc khi họ đồng ý hợp tác trong dự án này, Stanek nói.
Các quan sát được thu thập vào tháng 5 năm 2004 với kính viễn vọng OGLE đường kính 1,3 mét tại Đài thiên văn Las Campanas ở Chile.
Kết quả đã vượt quá mong đợi của chúng tôi; chỉ sau hai đêm, chúng tôi nhận ra rằng ngôi sao đã thay đổi đáng kể độ sáng của nó và sau một vài lần nữa, chúng tôi chắc chắn rằng hệ thống đang bị lu mờ, theo ông Udalski.
Sau khi có được dữ liệu mỗi đêm trong hơn hai tuần, chúng tôi đã có thể đo rất chính xác khoảng thời gian, góc nghiêng và do đó khối lượng của hai ngôi sao, đã thêm Stanek.
Một hệ thống cực đoan
WR 20a là một phần của cụm sao 2 sao Westerlund, nằm trong vùng hydro bị ion hóa còn sót lại từ sự hình thành cụm cụm trong chòm sao Carina. WR 20a chứa hai ngôi sao Wolf-Rayet trẻ trung, nóng bỏng - một loại sao cực kỳ hiếm và tồn tại trong thời gian ngắn.
Các ngôi sao của Wolf Wolf-Rayet có khả năng là những người tạo ra vụ nổ cực kỳ mạnh mẽ được gọi là vụ nổ tia gamma, Bonanos nói. Những ngôi sao này đã 2 hoặc 3 triệu năm tuổi. Trong vài triệu năm nữa, cái nào nặng hơn một chút sẽ trải qua sự sụp đổ lõi và nổ tung lớp ngoài của nó. Ngôi sao đồng hành có khả năng sẽ sống sót dù ở gần, ít nhất là cho đến khi nó trở thành siêu tân tinh sau đó.
Trong khi các ngôi sao khác, như Ngôi sao súng lục và eta Carinae, bị nghi ngờ chứa đủ nguyên liệu để tạo ra hơn 100 Mặt trời, khối lượng của chúng vẫn chưa được xác định chính xác. Khả năng tồn tại là chúng chỉ đơn giản là rất nhị phân. WR 20a là hệ nhị phân lớn nhất được biết đến trong đó cả hai ngôi sao đều có khối lượng xác định chính xác.
Một điều quan trọng là phải nghiên cứu và tìm hiểu những ngôi sao khổng lồ này bởi vì chúng thăm dò vương quốc của những ngôi sao đầu tiên hình thành trong Vũ trụ. Tìm hiểu thêm về hệ thống này sẽ giúp cải thiện các mô hình hình thành sao, cũng như tăng hiểu biết của chúng ta về sự kết nối của các ngôi sao này với các vụ nổ siêu tân tinh và tia gamma, Stanek nói.
Nghiên cứu này đã được đăng trực tuyến tại http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405338 trong một bài báo được đồng tác giả bởi Alceste Bonanos và Krzysztof Stanek (CfA); với Andrzej Udalski, Lukasz Wyr giaowski, Karol Zebrun, Marcin Kubiak, Michal Szymanski, Olaf Szewc: 05, Grzegorz Pietrzynski và Igor Soszynski (Đài quan sát Đại học Warsaw).
Có trụ sở tại Cambridge, Mass., Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian là sự hợp tác giữa Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian và Đài quan sát của Đại học Harvard. Các nhà khoa học CfA, được tổ chức thành sáu bộ phận nghiên cứu, nghiên cứu nguồn gốc, sự tiến hóa và số phận cuối cùng của vũ trụ.
Nguồn gốc: Bản tin Harvard CfA
