Sao lùn trắng là những ngôi sao kỳ lạ, nhưng các nhà nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra hai trong số những ngôi sao kỳ lạ nhất. Bằng cách nào đó, hai ngôi sao khổng lồ một thời này đã tránh được sự sụp đổ lõi của siêu tân tinh và là hai sao lùn trắng duy nhất được biết có khí quyển giàu oxy. Những cái gọi là sao lùn trắng khổng lồ đã được dự đoán, nhưng chưa từng được quan sát trước đây.
Các ngôi sao, được đặt tên là SDSS 0922 + 2928 và SDSS 1102 + 2054 cách Trái đất 400 và 220 năm ánh sáng. Cả hai đều là tàn dư của những ngôi sao khổng lồ đang ở giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa sao đã tiêu thụ tất cả các vật liệu họ có sẵn cho phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Mức carbon thấp có thể nhìn thấy trong quang phổ của chúng cho thấy các ngôi sao đã trút bỏ một phần lớp ngoài của chúng và đốt cháy lượng carbon chứa trong lõi của chúng.
Sự phong phú của oxy bề mặt ngụ ý rằng đây là những sao lùn trắng hiển thị lõi oxy-neon trần của họ, và họ có thể đã xuống từ những ngôi sao tiên sinh khổng lồ nhất trong lớp đó, tiến sĩ vật lý thiên văn, tiến sĩ Boris Gänsicke từ Đại học Warwick, dẫn đầu tác giả trên một bài báo xuất hiện trong ấn bản Science Express tuần này.
Gänsicke nói với Tạp chí Vũ trụ rằng ông và nhóm của mình đã không bắt đầu tìm kiếm những ngôi sao lý thuyết trước đây. Sau đó, tôi đã làm việc với sinh viên nghiên cứu Jonathan Girven trong một số dự án về sao lùn trắng và chúng tôi đã bắt gặp một loạt các vật thể trông khác thường - một số chúng tôi vẫn đang bối rối không biết chúng là gì. Từ góc độ lý thuyết, tôi đã tự hỏi liệu các sao lùn trắng với khí quyển giàu oxy có tồn tại hay không, và kết hợp cả hai góc độ, chúng tôi đã phát triển một tìm kiếm cụ thể cho những ngôi sao này.
Trong một cuộc tìm kiếm dữ liệu Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan, các nhà vật lý thiên văn đã thực sự phát hiện ra hai ngôi sao lùn trắng với lượng oxy lớn trong khí quyển.
Hầu như tất cả các sao lùn trắng đều có phong bì hydro và / hoặc helium, trong khi khối lượng thấp, đủ dày để che chắn lõi khỏi tầm nhìn trực tiếp. Các mô hình lý thuyết dự đoán rằng nếu các ngôi sao có khối lượng gấp 7 - 10 lần Mặt trời của chúng ta không kết thúc cuộc sống dưới dạng siêu tân tinh, thì lựa chọn khác là chúng sẽ tiêu thụ tất cả hydro, heli và carbon và kết thúc cuộc sống của chúng dưới dạng sao lùn trắng với lõi rất giàu oxy.
Các nhà vật lý thiên văn sau đó có thể phát hiện ra một phổ cực kỳ giàu oxy từ bề mặt của sao lùn trắng.
Hầu hết các mô hình sao tạo ra các sao lùn trắng có lõi oxy và neon như vậy cũng dự đoán rằng một lớp giàu carbon đủ dày sẽ bao quanh lõi và tránh sự khuếch tán lên của một lượng lớn oxy.
Tuy nhiên, các tính toán cũng cho thấy độ dày của lớp này giảm khi ngôi sao tiền thân càng gần giới hạn khối lượng trên đối với các ngôi sao kết thúc cuộc sống của họ dưới dạng sao lùn trắng. Do đó, một khả năng cho sự hình thành của SDSS 0922 + 2928 và SDSS 1102 + 2054 là chúng có nguồn gốc từ những ngôi sao lớn nhất tránh sự sụp đổ lõi, trong trường hợp đó chúng sẽ được cho là rất lớn. Tuy nhiên, dữ liệu hiện tại không đủ để cung cấp bất kỳ thước đo rõ ràng nào về khối lượng của hai ngôi sao bất thường này.
Tương lai cho những ngôi sao lùn trắng khổng lồ này là gì? Gänsicke cho biết hai ngôi sao sẽ tiến hóa rất chậm. Sau đó cho rằng chúng là những lõi sao bị cháy không còn trải qua quá trình tổng hợp hạt nhân, định mệnh của chúng là tiếp tục làm mát và mờ dần. Đây sẽ là một quá trình rất chậm và bất kỳ thay đổi đáng chú ý nào về ngoại hình của chúng sẽ mất từ 10 đến 100 triệu năm.
Chú thích hình ảnh chính: Quang phổ khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan của vật thể màu xanh không rõ ràng này - SDSS1102 + 2054 - cho thấy nó là tàn dư sao cực kỳ hiếm: một sao lùn trắng với bầu không khí giàu oxy
Nguồn: Khoa học, phỏng vấn qua email với Gänsicke
