Kết quả mới từ Đài thiên văn Chandra X-Ray cho thấy phần lớn siêu tân tinh loại Ia xảy ra do sự hợp nhất của hai sao lùn trắng. Phát hiện mới này cung cấp một tiến bộ lớn trong việc tìm hiểu loại siêu tân tinh mà các nhà thiên văn học sử dụng để đo sự giãn nở của Vũ trụ, từ đó cho phép các nhà thiên văn học nghiên cứu năng lượng tối được cho là tràn ngập vũ trụ. Marat Gilfanov thuộc Viện Vật lý thiên văn Max Planck cho biết trong một cuộc họp báo với các phóng viên hôm nay, một điều đáng xấu hổ là chúng tôi vẫn không biết điều kiện và hệ thống tiền thân của một số vụ nổ ngoạn mục nhất trong vũ trụ. Gilfanov là tác giả chính của nghiên cứu xuất hiện trong ấn bản ngày 18 tháng 2 của tạp chí Nature.
Siêu tân tinh loại Ia đóng vai trò là điểm đánh dấu vũ trụ để đo lường sự giãn nở của vũ trụ. Bởi vì chúng có thể được nhìn thấy ở khoảng cách lớn, và chúng tuân theo một mô hình độ sáng đáng tin cậy. Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà khoa học vẫn không chắc chắn điều gì thực sự gây ra vụ nổ.
Hầu hết các nhà khoa học đồng ý siêu tân tinh loại Ia xảy ra khi một ngôi sao lùn trắng - tàn dư của một ngôi sao già bị sụp đổ - vượt quá giới hạn trọng lượng của nó, trở nên không ổn định và phát nổ. Hai ứng cử viên hàng đầu cho những gì đẩy sao lùn trắng ra rìa là sự hợp nhất của hai sao lùn trắng, hoặc bồi đắp, một quá trình trong đó sao lùn trắng kéo vật chất từ một ngôi sao đồng hành giống như mặt trời cho đến khi vượt quá giới hạn trọng lượng của nó.
Kết quả của chúng tôi cho thấy siêu tân tinh trong các thiên hà mà chúng tôi nghiên cứu hầu hết đều đến từ hai sao lùn trắng hợp nhất, đồng tác giả Akos Bogdan, cũng của Max Planck cho biết. Đây có lẽ không phải là điều mà nhiều nhà thiên văn học mong đợi.
Sự khác biệt giữa hai kịch bản này có thể có ý nghĩa đối với cách các siêu tân tinh này có thể được sử dụng như nến tiêu chuẩn của Hồi giáo - vật thể có độ sáng đã biết - để theo dõi khoảng cách vũ trụ rộng lớn. Bởi vì các sao lùn trắng có thể xuất hiện trong một loạt các khối lượng, sự hợp nhất của hai có thể dẫn đến các vụ nổ có phần khác nhau về độ sáng.
Do hai kịch bản này sẽ tạo ra lượng phát xạ tia X khác nhau, Gilfanov và Bogdan đã sử dụng Chandra để quan sát năm thiên hà hình elip gần đó và khu vực trung tâm của thiên hà Andromeda. Một siêu tân tinh loại Ia gây ra bởi sự tích tụ vật liệu tạo ra sự phát xạ tia X đáng kể trước vụ nổ. Một siêu tân tinh từ sự hợp nhất của hai sao lùn trắng, mặt khác, sẽ tạo ra phát xạ tia X ít hơn đáng kể so với kịch bản bồi tụ.
Các nhà khoa học nhận thấy phát xạ tia X quan sát được là một hệ số nhỏ hơn từ 30 đến 50 lần so với dự kiến từ kịch bản bồi tụ, loại bỏ nó một cách hiệu quả.
Vì vậy, ví dụ, hình ảnh Chandra ở trên sẽ sáng hơn khoảng 40 lần so với quan sát nếu siêu tân tinh loại Ia trong phần phình ra của thiên hà này được kích hoạt bởi vật chất từ một ngôi sao bình thường rơi xuống một ngôi sao lùn trắng. Kết quả tương tự cho năm thiên hà hình elip đã được tìm thấy.
Điều này ngụ ý rằng các vụ sáp nhập sao lùn trắng chiếm ưu thế trong các thiên hà này.
Một câu hỏi mở vẫn là liệu những vụ sáp nhập sao lùn trắng này có phải là chất xúc tác chính cho siêu tân tinh loại Ia trong các thiên hà xoắn ốc hay không. Các nghiên cứu sâu hơn được yêu cầu để biết liệu siêu tân tinh trong các thiên hà xoắn ốc có phải do sự hợp nhất hoặc hỗn hợp của hai quá trình hay không. Một hậu quả hấp dẫn khác của kết quả này là một cặp sao lùn trắng tương đối khó phát hiện, ngay cả với những chiếc kính thiên văn tốt nhất.
Gilfanov cho biết, đối với nhiều nhà vật lý thiên văn, kịch bản sáp nhập dường như ít xảy ra hơn vì có quá ít hệ thống sao lùn trắng kép xuất hiện. Bây giờ con đường đến siêu tân tinh này sẽ phải được điều tra chi tiết hơn.
Nguồn: NASA
