Chợ thông tin Thiên văn Việt Nam - Ngôi sao từ khổng lồ thách thức các lý thuyết hình thành hố đen

Ngôi sao từ khổng lồ thách thức các lý thuyết hình thành hố đen

Các nhà thiên văn học đã phát hiện một ngôi sao mà đã từng có kích thước lớn vượt xa Mặt trời và hiện đang thách thức các thuyết về quá trình tiến hóa, chết đi và biến thành hố đen của các ngôi sao.

Đây là một ngôi sao dị thường trong vũ trụ với tên gọi sao từ (magnestar). Các sao từ có mật độ vật chất cực kỳ đậm đặc. Các sao siêu từ trường có thể được hình thành từ những vụ nổ sao supernova.

Ngôi sao từ mới được phát hiện này thực sự là làm giới khoa học bối rối bởi vì các nhà thiên văn học đã tính toán ra rằng ngôi sao tiền thân ra nó có khối lượng ít nhất bằng 40 lần Mặt trời. Nhưng những ngôi sao lớn cỡ này sau khi kết thúc cuộc đời thường biến thành các hố đen chứ không phải là các sao từ sau khi gây ra vụ nổ supernova.

“Điều này làm nẩy sinh một câu hỏi hóc búa là làm thế nào một ngôi sao bị sụp đổ lại có thể chở thành hố đen trong khi các ngôi sao cỡ 40 lần Mặt trời lại không thực hiện được điều này” nhà nghiên cứu Norbert Langer thuộc ĐHTH Bonn, CHLB Đức và ĐHTH Utrecht- Hà lan nói.

Khi các ngôi sao khổng lồ tiến tới cuối cuộc đời và chết bằng những vụ nổ supernova, chúng để lại những tàn tích. Nếu ngôi sao rất lớn, tàn tích đó chính là hố đen- một tập hợp rất đậm đặc vật chất với lực hấp dẫn cực lớn đến ánh sáng cũng không thoát ra được.

Nếu ngôi sao nhẹ hơn một chút, tàn tích của vụ nổ supernova sẽ là một ngôi sao neutron. Những ngôi sao này được cấu tạo chủ yếu từ các neutron, có mật độ đậm đặc hơn các ngôi sao thường, nhưng vẫn kém các hố đen.

Các sao từ là một dạng sao neutron với từ trường mạnh bao quanh có cường độ lớn hơn từ trường Trái đất tới gần một triệu tỷ lần (10 mũ 15).

Ngôi sao từ kỳ lạ

Ngôi sao từ bất thường này được phát hiện trong cụm sao Westerlund 1, nằm cách chúng ta 16000 năm ánh sáng trong còm sao Ara ở phương nam.

Cụm sao đặc biệt bao gồm hàng trăm sao khổng lồ được hình thành chỉ trong một sự kiện, có nghĩa là tất cả các các ngôi sao trong cụm đều có tuổi xấp xỉ nhau, khoảng từ 3,5 tới 5 triệu năm tuổi.

Tuổi đời và các tính chất của cụm sao cho phép các nhà khoa học ước lượng khối lượng ngôi sao từ, một trong số rất ít các ngôi sao từ trong Milky Way. Khối lượng của ngôi sao từ đó đã đưa nó vàohạng các ngôi sao đáng lẽ phải tạo ra một hố đen.

Điều gì xẩy ra khi một ngôi sao khổng lồ chết?

Các nhà khoa học cho rằng các ngôi sao với khối lượng ban đầu cỡ khoảng từ 10 tới 25 lần Mặt trời sẽ tạo thành các sao neutron khi chúng ‘chết’, và các ngôi sao lớn hơn 25 lần Mặt trời sẽ sản sinh ra các hố đen.

Các nhà nghiên cứu còn cho rằng ngôi sao từ kỳ quặc trên hẳn phải đã mất rất nhiều khối lượng trong quá trình “chết” của nó.

“Những ngôi sao này phải mất hơn 9/10 khối lượng của chúng trước khi phát nổ supernova, nếu không chúng sẽ tạo thành các hố đen. Những lượng vật chất bị mất mát lớn như vậy chính là những thách thức với các thuyết hiện đại về quá trình tiến hóa sao”. Nhà nghiên cứu Ignacio Negueruela thuộc ĐHTH Alicante , Tây ban nha nói.

Các nhà nghiên cứu đã quan sát được ngôi sao từ bằng kính Thiên văn Cực Lớn của Đài thiên văn phương Nam của châu Âu (Chi Lê). Họ đã đăng tải chi tiết các phát hiện của mình trên số tới của tạp chí Thiên văn và Vật lý thiên văn (Astronomy and Astrophysics)

Bức hình minh họa ở trên mô tả ngôi sao từ thuộc cụm sao Westerlund 1 rất giầu các ngôi sao trẻ. Cụm sao nổi tiếng này chứa hàng trăm ngôi sao khổng lồ, một số tỏa sáng với cường độ gần một triệu lần Mặt trời. Credit ESO/L. Calcada

Thohry

Theo Space.com

thienvanhoc.org