Nhiều triệu hoặc hàng tỷ năm trước, một ngôi sao khổng lồ trong chòm sao Nhân Mã tên là J1808 đã hết nhiên liệu, sụp đổ dưới sức nặng của chính nó và phát nổ.
Những vụ nổ như thế này là phổ biến trong vũ trụ; các nhà khoa học biết rằng chúng là một phần của quá trình biến những mặt trời hùng mạnh thành những ngôi sao neutron teo lại - những ngôi sao nhỏ nhất và dày đặc nhất trong vũ trụ. Tuy nhiên, điều mà các nhà thiên văn học tò mò về J1808 ngày nay, tuy nhiên, thực tế là nó vẫn phát nổ, và dường như đang tắm cho thiên hà của chúng ta với một số vụ nổ ánh sáng dữ dội nhất từng được phát hiện.
Vào ngày 20 tháng 8 năm 2019, một kính viễn vọng quan sát sao neutron đặc biệt trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) đã ghi lại một vụ nổ nhiệt hạch trên J1808, thổi bay tất cả các vụ nổ được phát hiện trước đó. Theo một bản tin của NASA, vụ nổ ánh sáng tia X ngắn ngủi chỉ trong 20 giây, nhưng giải phóng nhiều năng lượng hơn trong thời gian đó so với sự giải phóng mặt trời của Trái đất trong 10 ngày. Đó là tia sáng năng lượng duy nhất từng được ghi lại bởi kính viễn vọng, được đưa lên mạng vào năm 2017.
"Vụ nổ này rất nổi bật", Peter Bult, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA và là tác giả chính của một nghiên cứu gần đây về vụ nổ được công bố trên The Astrophysical Journal Letters, cho biết trong một tuyên bố. "Chúng tôi thấy sự thay đổi hai bước về độ sáng, mà chúng tôi nghĩ là do sự phóng ra của các lớp riêng biệt khỏi bề mặt và các tính năng khác sẽ giúp chúng tôi giải mã vật lý của các sự kiện mạnh mẽ này."
Một quan hệ đối tác không ổn định
J1808 là một pulsar, hay một ngôi sao neutron quay cực nhanh và phát ra bức xạ điện từ mạnh mẽ từ cả hai cực của nó. Các ngôi sao như thế này quay rất nhanh (J1808 hoàn thành khoảng 400 vòng quay mỗi giây) đến nỗi các chùm năng lượng ở hai cực của chúng xuất hiện xung như ánh sáng nhấp nháy mỗi khi chúng hướng về Trái đất.
Tương tự như lỗ đen, lực hấp dẫn mạnh mẽ của một ngôi sao neutron có thể liên tục hút một lượng lớn vật chất xung quanh thu thập trong một đĩa lớn, xoáy ở rìa sao (đây gọi là "đĩa bồi tụ"). Theo các tác giả của nghiên cứu mới, J1808 dường như đã mất một thời gian dài để hút khí hydro từ một thiên thể bí ẩn mà nó có chung quỹ đạo nhị phân. Vật thể này, lớn hơn một hành tinh nhưng nhỏ hơn một ngôi sao, kiếm được danh hiệu vũ trụ bắt mắt hoàn hảo về mặt vũ trụ "lùn nâu".
Các vụ nổ lớn được quan sát vào ngày 20 tháng 8 dường như là kết quả của mối quan hệ lâu dài, một chiều giữa J1808 và đối tác màu nâu của nó, các nhà nghiên cứu viết. Ngôi sao neutron dường như đã hút rất nhiều hydro từ người hàng xóm của nó trong vài năm qua đến nỗi khí trở thành một "biển" siêu nóng, siêu nặng bắt đầu rơi vào bên trong và phủ lên bề mặt của ngôi sao. Nhiệt từ ngôi sao làm ấm vùng biển này đến mức một phản ứng hạt nhân bắt đầu xảy ra, khiến hạt nhân hydro hòa vào hạt nhân helium. Theo thời gian, helium mới được hình thành này đã tạo ra một lớp khí thứ hai xung quanh bề mặt của ngôi sao kéo dài sâu vài mét, các nhà nghiên cứu viết.
"Một khi lớp helium sâu vài mét, các điều kiện cho phép hạt nhân helium hợp nhất thành carbon", đồng tác giả nghiên cứu Zaven Arzoumanian, cũng với NASA, cho biết trong tuyên bố. "Sau đó, helium phun trào bùng nổ và giải phóng một quả cầu lửa nhiệt hạch trên toàn bộ bề mặt xung."
Các nhà nghiên cứu tin rằng vụ nổ ngày 20 tháng 8 xảy ra khi một quả cầu lửa như vậy thổi bay cả hai lớp hydro và helium xung quanh ngôi sao liên tiếp, khiến một luồng năng lượng tia X cực mạnh phát sáng vào không gian. (J1808 và đối tác của nó nằm cách Trái đất khoảng 11.000 năm ánh sáng, khá gần, nói về mặt vũ trụ).
Giải thích về vụ nổ này phù hợp với các quan sát của ISS, nhưng để lại một chi tiết quan trọng. Sau hai đợt tăng năng lượng tia X đầu tiên, pulsar phát ra vụ nổ thứ ba, hơi mờ hơn, sáng hơn khoảng 20% so với ánh sáng nhấp nháy bình thường của ngôi sao. Các nhà nghiên cứu cho biết vẫn chưa rõ loại cơ chế nào đã kích hoạt vụ nổ năng lượng cuối cùng này.
