Tín dụng hình ảnh: SDSS
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington đã phát triển một phương pháp mới để nghiên cứu các cặp thiên văn bất thường: các biến số tiền cataclysmic - một sao lùn trắng và sao lùn đỏ quay quanh nhau. Trước phương pháp mới này, chỉ có 100 đối tượng trong số này đã được phát hiện, nhưng phương pháp mới này đã thu được 400 dữ liệu khác từ Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan. Khi hai ngôi sao đủ gần, vật chất từ các sao lùn đỏ chảy lên sao lùn trắng và đọng lại trên bề mặt. Điều này làm nóng sao lùn trắng và có thể khiến nó phát nổ như một siêu tân tinh.
Cho đến gần đây, các nhà vật lý thiên văn nghiên cứu các hệ sao kỳ lạ ghép đôi một sao lùn trắng và một sao lùn đỏ ở rất gần đã không còn nhiều điều phải làm.
Chỉ năm năm trước, các nhà khoa học đã biết ít hơn 100 hệ thống như vậy, được gọi là các biến số tiền cataclysmic. Nhưng hôm nay, một nhóm các nhà thiên văn học của Đại học Washington cho biết, với dữ liệu từ Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS), con số này đã tăng lên gần 500.
Điều đó rất có ý nghĩa vì các nhà nghiên cứu hiện có thể nghiên cứu sao lùn trắng và sao lùn đỏ ở các giai đoạn khác nhau trong vòng đời của chúng, giúp các nhà khoa học có thể so sánh chúng và phát triển sự hiểu biết về cách các hệ thống phát triển và thay đổi trong hàng tỷ năm, có thể trở thành siêu tân tinh.
Nicole Wevestve chưa bao giờ có cơ hội nghiên cứu một loạt các hệ thống này một cách chi tiết trước đó, bây giờ, Nicole Silvestri, một nhà nghiên cứu thiên văn học của Đại học Washington cho biết. Sử dụng mẫu lớn này từ SDSS, Silvestri và các đồng nghiệp của cô tin rằng họ có thể bắt đầu trả lời một số câu hỏi lâu dài trong thiên văn học về các biến tiền cataclysmic và các sản phẩm cuối cùng của chúng, các hệ thống biến thiên cataclysmic.
Silvestri là tác giả chính của một bài trình bày poster về những phát hiện được trình bày hôm nay (ngày 6 tháng 1 năm 2004) tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ tại Atlanta. Đồng tác giả của dự án là Suzanne Hawley và Paula Szkody thuộc Khoa thiên văn học của Đại học Washington. Quỹ khoa học quốc gia hỗ trợ nghiên cứu.
Các hệ thống biến thiên tiền cataclysmic ghép một ngôi sao lùn đỏ có kích thước bằng một phần mười mặt trời của chúng ta và tàn dư dày đặc của một ngôi sao, được gọi là sao lùn trắng, trong quỹ đạo gần nhau. Khi hai ngôi sao đủ gần, quay quanh nhau trong vòng chưa đầy bốn giờ, trọng lực của sao lùn trắng dày đặc hơn có thể kéo vật chất ra khỏi sao lùn đỏ dày đặc hơn. Vật chất từ sao lùn đỏ tạo thành một đĩa xung quanh sao lùn trắng cuối cùng tích tụ trên bề mặt của sao lùn trắng. (Biến thiên liên quan đến lượng ánh sáng thay đổi đến từ các ngôi sao khi chúng quay quanh nhau).
Khi sao lùn trắng tăng khối lượng, nhiều vụ nổ nhỏ, được gọi là sự kiện thảm khốc, xảy ra trên bề mặt của sao lùn trắng. Nếu trọng lực của sao lùn trắng đạt đến điểm tới hạn, nó có thể sụp đổ một cách thảm khốc. Điều này làm nóng sao lùn trắng rất nhiều và có thể khiến nó phát nổ như một siêu tân tinh.
Các biến tiền cataclysmic được tìm thấy cho đến nay trong dữ liệu SDSS có chu kỳ quỹ đạo trong khoảng từ bốn đến 12 giờ và không đủ gần để bắt đầu chuyển vật liệu giữa các ngôi sao.
Silvestri cho biết sự phát triển của biến tiền cataclysmic thành biến cataclysmic phải mất hàng tỷ năm và nghiên cứu chỉ một hệ thống khi nó phát triển là không thể. Nhưng với gần 500 biến số tiền cataclysmic cần nghiên cứu, bộ dữ liệu có kích thước này sẽ cho phép chúng ta chụp ảnh nhanh trong quá trình phát triển của hệ thống, cô nói. Điều này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu tính chất của từng ngôi sao thay đổi như thế nào khi cặp đôi xích lại gần nhau hơn, điều mà cho đến bây giờ, chưa bao giờ được nghiên cứu.
Silvestri và các đồng nghiệp của cô vẫn không thể giải thích được một điều kỳ lạ trong nghiên cứu. Hàng ngàn sao lùn trắng bị cô lập đã được quan sát và hàng trăm trong số chúng đã được tìm thấy có từ tính. Và nhiều sao lùn trắng trong các biến số thảm họa là từ tính. Nhưng không phải một trong những sao lùn trắng được quan sát thấy trong các hệ thống biến thiên tiền cataclysmic là từ tính.
Nhà nghiên cứu SDSS Suzanne Hawley thuộc Đại học Washington cho biết, điều này làm cho nguồn gốc của các biến cataclysmic từ tính (được gọi là polars), có chứa các sao lùn trắng từ tính, cực kỳ bí ẩn.
Một câu hỏi mà chúng tôi vẫn đang cố gắng tìm câu trả lời, thì Sil Silri nói. Làm thế nào để bạn có được một sao lùn trắng từ tính trong một biến số thảm khốc nếu nó không bắt nguồn từ một trong những cặp đang tiến hóa thành một biến số thảm khốc? Nhóm nghiên cứu của Đại học Washington, James Liebert thuộc Đại học Arizona và những người khác đang chuẩn bị một bài báo về phát hiện đó cho Tạp chí Thiên văn.
Nguồn gốc: Bản tin SDSS
