Hôm nay, tại Hội thảo Cambridge lần thứ 13 về Ngôi sao mát mẻ, Hệ thống Stellar và Mặt trời, Tiến sĩ Kevin L. Luhman (Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian) đã công bố phát hiện một cặp sao lùn nâu sơ sinh độc đáo trên quỹ đạo xung quanh nhau. Sao lùn nâu là một loại vật thể tương đối mới được phát hiện vào giữa những năm 1990 quá nhỏ để đốt cháy phản ứng tổng hợp hydro và tỏa sáng như những ngôi sao, nhưng quá lớn để được coi là các hành tinh. Những ngôi sao lùn nâu thu nhỏ những ngôi sao thất bại, hay những hành tinh siêu cỡ, hay chúng hoàn toàn khác biệt với những ngôi sao hay hành tinh? Luhman hỏi. Bản chất độc đáo của cặp sao lùn nâu mới này đã đưa các nhà thiên văn học một bước gần hơn với câu trả lời.
Một lời giải thích khả dĩ cho nguồn gốc của sao lùn nâu là chúng được sinh ra giống như các ngôi sao. Các ngôi sao hình thành trong các đám mây liên sao khổng lồ, trong đó lực hấp dẫn làm cho các khối khí và bụi sụp đổ thành hạt giống, sau đó liên tục kéo theo ngày càng nhiều vật chất cho đến khi chúng phát triển thành sao. Tuy nhiên, khi quá trình này được nghiên cứu chi tiết bằng máy tính, nhiều mô phỏng không thể tạo ra các sao lùn nâu. Thay vào đó, tất cả các hạt giống phát triển thành các ngôi sao đầy đủ. Kết quả này khiến một số nhà thiên văn học tự hỏi liệu sao lùn và sao nâu được tạo ra theo những cách khác nhau.
Một giải pháp thay thế đã được đề xuất gần đây, hung giải thích Luhman, hạt giống trong một đám mây liên sao kéo nhau qua trọng lực của chúng, gây ra hiệu ứng súng cao su và đẩy một số hạt ra khỏi đám mây trước khi chúng có cơ hội phát triển thành sao. Những cơ thể nhỏ bé này là những gì chúng ta thấy là sao lùn nâu, theo giả thuyết đó.
Việc thử nghiệm những ý tưởng cho sự ra đời của sao lùn nâu bị cản trở bởi thực tế là sao lùn nâu thường cực kỳ mờ nhạt và khó phát hiện trên bầu trời. Trong phần lớn cuộc đời, chúng không đủ nóng để đốt cháy phản ứng tổng hợp hydro, vì vậy chúng không tỏa sáng rực rỡ như các ngôi sao, và thay vào đó tương đối mờ như các hành tinh. Tuy nhiên, trong một thời gian ngắn ngay sau khi sinh, sao lùn nâu tương đối sáng do sức nóng còn sót lại từ sự hình thành của chúng. Do đó, sao lùn nâu dễ tìm thấy và nghiên cứu nhất ở độ tuổi khoảng 1 triệu năm, mới sinh so với 4,5 tỷ năm tuổi của Mặt trời của chúng ta.
Lợi dụng thực tế này, Luhman đã tìm kiếm những ngôi sao lùn nâu mới sinh trong một cụm sao trẻ nằm cách xa 540 năm ánh sáng trong chòm sao Chamaeleon phía nam. Luhman đã tiến hành tìm kiếm bằng một trong hai kính viễn vọng Magellan đường kính 6,5 mét tại Đài thiên văn Las Campanas ở Chile, một trong những kính viễn vọng lớn nhất thế giới.
Trong số hai chục ngôi sao lùn nâu mới được tìm thấy, hầu hết đều bị cô lập và trôi nổi trong không gian. Tuy nhiên, Luhman đã phát hiện ra một cặp sao lùn nâu quay quanh nhau ở một khoảng cách khá rộng. Tất cả các cặp sao lùn nâu được biết đến trước đây tương đối gần nhau, chưa bằng một nửa khoảng cách của Sao Diêm Vương từ Mặt trời. Nhưng các sao lùn nâu trong cặp mới này cách xa nhau hơn rất nhiều, khoảng sáu lần khoảng cách của Sao Diêm Vương từ Mặt trời.
Bởi vì những ngôi sao lùn nâu này cách nhau rất xa, chúng bị ràng buộc rất yếu với nhau bởi lực hấp dẫn, và cái kéo nhẹ nhất sẽ tách chúng ra vĩnh viễn. Do đó, Luhman kết luận, sự tồn tại của cặp đôi cực kỳ mong manh này chỉ ra rằng những ngôi sao lùn nâu này không bao giờ phải chịu những lực hấp dẫn dữ dội mà chúng sẽ trải qua nếu chúng hình thành như những hạt giống bị đẩy ra. Thay vào đó, có khả năng những ngôi sao lùn nâu bé này hình thành giống như các ngôi sao, theo cách tương đối nhẹ nhàng và không bị xáo trộn.
Tiến sĩ Alan P. Boss (Viện Carnegie) đồng ý, tuyên bố, phát hiện của Lừa Luhman củng cố trường hợp cho cơ chế hình thành sao lùn nâu giống với các ngôi sao như Mặt trời, và do đó sao lùn nâu xứng đáng được gọi là 'sao', 'ngay cả khi chúng có khối lượng quá thấp để có thể trải qua quá trình tổng hợp hạt nhân bền vững.
Việc phát hiện ra sao lùn nâu nhị phân này sẽ được công bố trong số phát hành sắp tới của Tạp chí Vật lý thiên văn. Tài liệu khám phá hiện đang trực tuyến ở định dạng PDF tại http://cfa-www.harvard.edu/~kluhman/apers.pdf
Có trụ sở tại Cambridge, Mass., Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA) 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.
Các kính thiên văn Magellan được vận hành bởi Viện Carnegie của Washington, Đại học Arizona, Đại học Harvard, Đại học Michigan và Viện Công nghệ Massachusetts.
Đài thiên văn Las Campanas được vận hành bởi Đài thiên văn Carnegie, được thành lập năm 1904 bởi George Ellery Hale. Đây là một trong sáu phòng ban của Viện Carnegie tư nhân, phi lợi nhuận của Washington, một lực lượng tiên phong trong nghiên cứu khoa học cơ bản từ năm 1902.
Nguồn gốc: Bản tin Harvard CfA
