“Nhà thiên văn phát hiện cách mới để các ngôi sao chết đi”

Hầu hết các ngôi sao gặp phải sự sụp đổ không thể tránh khỏi của chúng theo cách có thể dự đoán được dựa trên khối lượng của chúng. Lấy Mặt trời của chúng ta làm ví dụ. Nó là một ngôi sao có khối lượng tương đối thấp, khi già đi và cạn kiệt nhiên liệu, nó sẽ nhẹ nhàng lột bỏ các lớp bên ngoài của nó và mờ dần thành một sao lùn trắng.

Thay vào đó, những ngôi sao lớn hơn cháy sáng hơn và cháy nhanh hơn, lên đến đỉnh điểm là những vụ nổ siêu tân tinh thảm khốc sinh ra những vật thể bất thường như sao neutron và lỗ đen. Sau đó, nếu hai ngôi sao còn sót lại tạo thành một hệ thống nhị phân, cuối cùng chúng cũng có thể va chạm với nhau.

Nhưng nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra một lựa chọn thứ tư đáng chú ý, trước đây chưa từng thấy, một hiện tượng đã được đưa ra giả thuyết từ lâu nhưng khó nắm bắt.

Ngôi sao bóng bàn

Trong khi tìm kiếm nguồn gốc của các vụ nổ tia gamma (GRB) trong thời gian dài, các nhà thiên văn học sử dụng kính thiên văn Gemini South ở Chile và các kính thiên văn khác, đã phát hiện ra các ngôi sao đang va chạm hoặc tàn dư của chúng trong môi trường dày đặc, hỗn loạn bao quanh một lỗ đen siêu lớn. trong một thiên hà cổ đại.

Andrew Levan, nhà thiên văn học của Đại học Radboud và là tác giả chính của nghiên cứu xuất hiện trên tạp chí cho biết: “Những kết quả mới này cho thấy các ngôi sao có thể chết ở một số khu vực dày đặc nhất của Vũ trụ, nơi chúng có thể bị va chạm”. thiên văn tự nhiên.

“Điều này rất thú vị để hiểu cách các ngôi sao chết và để trả lời các câu hỏi khác, chẳng hạn như các nguồn bất ngờ có thể tạo ra sóng hấp dẫn mà chúng ta có thể phát hiện trên Trái đất.”

Các thiên hà cổ xưa, đã qua quá khứ hình thành sao từ lâu, chỉ có một số ít các ngôi sao khổng lồ, những tổ tiên chính của các GRB dài. GRB dài là bất kỳ GRB nào kéo dài hơn hai giây.

Tuy nhiên, lõi của chúng vẫn là những trung tâm hoạt động nhộn nhịp, đầy sao và nhiều tàn dư siêu đặc khác nhau như sao lùn trắng, sao neutron và lỗ đen.

Các nhà thiên văn học từ lâu đã cho rằng trong vòng xoáy hỗn loạn bao quanh một lỗ đen siêu lớn, việc hai vật thể sao va chạm với nhau, sinh ra một GRB chỉ còn là vấn đề thời gian. Tuy nhiên, bằng chứng về sự hợp nhất như vậy vẫn còn khó nắm bắt.

Dấu hiệu đầu tiên của một sự kiện bất thường như vậy xuất hiện vào ngày 19 tháng 10 năm 2019, khi Đài quan sát nhanh Neil Gehrels của NASA phát hiện một vụ nổ tia gamma rực rỡ kéo dài hơn một phút. Mặc dù những vụ nổ này thường bắt nguồn từ siêu tân tinh do các ngôi sao sắp chết với khối lượng ít nhất gấp 10 lần Mặt trời của chúng ta, vẫn tồn tại những trường hợp ngoại lệ.

Bị hấp dẫn bởi sự kiện này, nhóm đã thực hiện nhiều quan sát về bức xạ GRB đang mờ dần bằng kính viễn vọng Gemini South. Điều này cho phép họ tìm thấy GRB, hiện được đặt tên là GRB 191019A, trong vòng 100 năm ánh sáng tính từ lõi thiên hà cổ đại, gần lỗ đen siêu nặng.

Đáng ngạc nhiên là không có bằng chứng nào về vụ nổ siêu tân tinh được tìm thấy, khiến họ kết luận rằng vụ nổ có thể được gây ra bởi sự hợp nhất của hai vật thể nhỏ gọn.

Các nhà khoa học tin rằng có thể những sự kiện như vậy diễn ra thường xuyên ở những khu vực đông đúc tương tự trên khắp Vũ trụ nhưng phần lớn vẫn chưa được chú ý cho đến tận bây giờ. Một lý do có thể khiến nó bị che khuất là lượng bụi và khí dồi dào ở trung tâm thiên hà, có thể che khuất cả vụ nổ ban đầu của GRB và hậu quả của nó. Những GRB này đại diện cho một ngoại lệ hiếm hoi, cho phép các nhà thiên văn học phát hiện và nghiên cứu tác động của vụ nổ.

Các nhà nghiên cứu nhằm mục đích khám phá thêm những sự kiện bất thường này. Hy vọng của họ là kết hợp các phát hiện GRB với các phát hiện sóng hấp dẫn tương ứng, điều này sẽ cung cấp thêm thông tin chi tiết về bản chất thực sự của chúng và xác nhận nguồn gốc của chúng, ngay cả trong những môi trường mờ đục nhất. Đài thiên văn Vera C. Rubin, dự kiến ​​đi vào hoạt động vào năm 2025, sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy lĩnh vực nghiên cứu này.