Nhờ có đài quan sát Chandra của NASA và tàu vũ trụ XMM-Newton của Châu Âu, các nhà thiên văn học có thể đã giải quyết được một vụ án chưa có lời giải đã tồn tại 45 năm. Nhóm thám tử điều tra vụ giết người ngoài vũ trụ đã xác định một tín hiệu tia X kỳ lạ chính là tiếng thét hấp hối của một hành tinh bị phá hủy bởi một xác chết sao siêu đặc gọi là sao lùn trắng.
Tín hiệu này bắt nguồn từ tâm của Tinh vân Helix, lần đầu tiên được phát hiện bằng kính viễn vọng tia X vào năm 1980. Tinh vân hành tinh này là tàn tích của một ngôi sao giống với mặt trời, đã mất đi phần lớn khối lượng của mình vào cuối vòng đời, với lõi của nó trở thành một sao lùn trắng đang âm ỉ được bao phủ bởi vật chất cũ của sao này.
Tín hiệu này là một câu đố, bởi vì các sao lùn trắng như sao lùn trắng ở tâm Tinh vân Helix, được chỉ định là WD 2226-210, thường không phát ra tín hiệu tia X mạnh.
"Chúng tôi nghĩ rằng tín hiệu tia X này có thể đến từ các mảnh vỡ hành tinh bị kéo vào sao lùn trắng, như hồi chuông báo tử cho một hành tinh bị sao lùn trắng phá hủy trong Tinh vân Helix", trưởng nhóm Sandino Estrada-Dorado thuộc Đại học Tự trị Quốc gia Mexico nói trong một tuyên bố. "Cuối cùng chúng ta có thể đã tìm ra nguyên nhân của một bí ẩn kéo dài hơn 40 năm."
Liên quan: Sao lùn trắng: Sự thật về tàn tích sao dày đặc
Nghiên cứu mới này cho thấy rằng hành tinh này từng có một người anh em có kích thước bằng sao Mộc quay quanh thậm chí còn gần hơn với sao lùn trắng. Hành tinh xấu số này có thể đã bắt đầu sự sống ở một nơi xa hơn nhiều so với WD 2226-210, dần dần di chuyển vào bên trong ngôi sao chết do tương tác hấp dẫn với các hành tinh khác trong hệ thống này.
Khi thế giới di cư này đủ gần với sao lùn trắng, lực hấp dẫn khổng lồ của ngôi sao chết sẽ xé toạc nó ra.
"Tín hiệu bí ẩn mà chúng ta nhìn thấy có thể là do các mảnh vỡ từ hành tinh vỡ vụn rơi xuống bề mặt của sao lùn trắng và bị nung nóng để phát sáng bằng tia X", thành viên nhóm nghiên cứu Martin Guerrero, một nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý thiên văn Andalusia, Tây Ban Nha, cho biết. "Nếu được xác nhận, đây sẽ là trường hợp đầu tiên một hành tinh bị phá hủy bởi ngôi sao trung tâm trong một tinh vân hành tinh."
Sử dụng dữ liệu do ROSAT (vệ tinh ROentgen), Chandra và XMM-Newton thu thập, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng tín hiệu X-say được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1980 từ Tinh vân Helix vẫn duy trì độ sáng gần như không đổi trong khoảng thời gian từ năm 1992, 1999 và 2002.
Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng phát hiện ra sự thay đổi tinh tế và đều đặn trong tín hiệu tia X cứ khoảng ba giờ một lần. Đây được coi là bằng chứng "súng khói" về đống đổ nát của một hành tinh cực kỳ gần WD 2226-210.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã loại trừ khả năng tín hiệu tia X có thể bắt nguồn từ một ngôi sao đồng hành nhỏ bị sao lùn trắng phá hủy chứ không phải từ một hành tinh.
Họ lý luận rằng, trong khi một ngôi sao nhỏ có thể có kích thước bằng Sao Mộc, thì nó sẽ có khối lượng lớn hơn rất nhiều, điều này sẽ cho phép nó chống lại sự phá hủy hoàn toàn của sao lùn trắng.
Các câu chuyện liên quan:
— Sao lùn trắng là những ngôi sao thây ma 'kim loại nặng' liên tục ăn thịt các hệ hành tinh đã chết của chúng
— 'Ngôi sao ma cà rồng' quay nhanh nhất mà chúng ta biết đang co lại. Sắp tới, nó sẽ phát nổ
— Các tia 'vòi phun nước sân vườn' kỳ lạ đang phun ra từ một ngôi sao ma cà rồng đã chết
Tín hiệu tia X từ WD 2226-210 tương tự như phát xạ tia X của hai sao lùn trắng khác không nằm trong kén vật liệu sao đã tách ra, được gọi là tinh vân hành tinh (một cái tên gây hiểu lầm, vì những tinh vân này thường không liên quan đến các hành tinh).
Một trong những sao lùn trắng này được cho là đang tước vật liệu từ một hành tinh đồng hành, phá hủy nó mặc dù theo cách chậm hơn so với cách WD 2226-210 đã làm với hành tinh của mình. Điều này có nghĩa là hành tinh này vẫn chưa bị phá hủy hoàn toàn. Ngôi sao lùn trắng khác có cấu hình tia X tương tự WD 2226-210 dường như đang ăn phần còn lại của một hành tinh đã bị xóa sổ.
Do đó, ba ngôi sao lùn trắng này ăn các hành tinh có thể đại diện cho một lớp sao mới đang thay đổi hoặc "biến đổi".
"Điều quan trọng là phải tìm ra nhiều hệ thống như thế này hơn, vì chúng có thể dạy chúng ta về sự sống còn hoặc sự hủy diệt của các hành tinh xung quanh các ngôi sao như mặt trời khi chúng bước vào tuổi già", thành viên nhóm nghiên cứu và nhà nghiên cứu tại Đại học Mexico Jesús Toala cho biết.
Nghiên cứu của nhóm được công bố dưới dạng bài báo đã được bình duyệt trước trên trang lưu trữ nghiên cứu arXiv.
Tín hiệu này bắt nguồn từ tâm của Tinh vân Helix, lần đầu tiên được phát hiện bằng kính viễn vọng tia X vào năm 1980. Tinh vân hành tinh này là tàn tích của một ngôi sao giống với mặt trời, đã mất đi phần lớn khối lượng của mình vào cuối vòng đời, với lõi của nó trở thành một sao lùn trắng đang âm ỉ được bao phủ bởi vật chất cũ của sao này.
Tín hiệu này là một câu đố, bởi vì các sao lùn trắng như sao lùn trắng ở tâm Tinh vân Helix, được chỉ định là WD 2226-210, thường không phát ra tín hiệu tia X mạnh.
"Chúng tôi nghĩ rằng tín hiệu tia X này có thể đến từ các mảnh vỡ hành tinh bị kéo vào sao lùn trắng, như hồi chuông báo tử cho một hành tinh bị sao lùn trắng phá hủy trong Tinh vân Helix", trưởng nhóm Sandino Estrada-Dorado thuộc Đại học Tự trị Quốc gia Mexico nói trong một tuyên bố. "Cuối cùng chúng ta có thể đã tìm ra nguyên nhân của một bí ẩn kéo dài hơn 40 năm."
Liên quan: Sao lùn trắng: Sự thật về tàn tích sao dày đặc
Một hiện trường vụ án vũ trụ
Ngay cả trước khi có nghiên cứu này, có thể đã có nhân chứng về vụ giết người hành tinh do sao lùn trắng WD 2226-210 gây ra. Các nhà thiên văn học đã nghi ngờ rằng một hành tinh có kích thước bằng sao Hải Vương quay quanh ngôi sao chết hủy diệt này quá gần đến mức một năm của nó chỉ kéo dài ba ngày trên Trái đất.Nghiên cứu mới này cho thấy rằng hành tinh này từng có một người anh em có kích thước bằng sao Mộc quay quanh thậm chí còn gần hơn với sao lùn trắng. Hành tinh xấu số này có thể đã bắt đầu sự sống ở một nơi xa hơn nhiều so với WD 2226-210, dần dần di chuyển vào bên trong ngôi sao chết do tương tác hấp dẫn với các hành tinh khác trong hệ thống này.
Khi thế giới di cư này đủ gần với sao lùn trắng, lực hấp dẫn khổng lồ của ngôi sao chết sẽ xé toạc nó ra.
"Tín hiệu bí ẩn mà chúng ta nhìn thấy có thể là do các mảnh vỡ từ hành tinh vỡ vụn rơi xuống bề mặt của sao lùn trắng và bị nung nóng để phát sáng bằng tia X", thành viên nhóm nghiên cứu Martin Guerrero, một nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý thiên văn Andalusia, Tây Ban Nha, cho biết. "Nếu được xác nhận, đây sẽ là trường hợp đầu tiên một hành tinh bị phá hủy bởi ngôi sao trung tâm trong một tinh vân hành tinh."
Sử dụng dữ liệu do ROSAT (vệ tinh ROentgen), Chandra và XMM-Newton thu thập, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng tín hiệu X-say được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1980 từ Tinh vân Helix vẫn duy trì độ sáng gần như không đổi trong khoảng thời gian từ năm 1992, 1999 và 2002.
Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng phát hiện ra sự thay đổi tinh tế và đều đặn trong tín hiệu tia X cứ khoảng ba giờ một lần. Đây được coi là bằng chứng "súng khói" về đống đổ nát của một hành tinh cực kỳ gần WD 2226-210.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã loại trừ khả năng tín hiệu tia X có thể bắt nguồn từ một ngôi sao đồng hành nhỏ bị sao lùn trắng phá hủy chứ không phải từ một hành tinh.
Họ lý luận rằng, trong khi một ngôi sao nhỏ có thể có kích thước bằng Sao Mộc, thì nó sẽ có khối lượng lớn hơn rất nhiều, điều này sẽ cho phép nó chống lại sự phá hủy hoàn toàn của sao lùn trắng.
Các câu chuyện liên quan:
— Sao lùn trắng là những ngôi sao thây ma 'kim loại nặng' liên tục ăn thịt các hệ hành tinh đã chết của chúng
— 'Ngôi sao ma cà rồng' quay nhanh nhất mà chúng ta biết đang co lại. Sắp tới, nó sẽ phát nổ
— Các tia 'vòi phun nước sân vườn' kỳ lạ đang phun ra từ một ngôi sao ma cà rồng đã chết
Tín hiệu tia X từ WD 2226-210 tương tự như phát xạ tia X của hai sao lùn trắng khác không nằm trong kén vật liệu sao đã tách ra, được gọi là tinh vân hành tinh (một cái tên gây hiểu lầm, vì những tinh vân này thường không liên quan đến các hành tinh).
Một trong những sao lùn trắng này được cho là đang tước vật liệu từ một hành tinh đồng hành, phá hủy nó mặc dù theo cách chậm hơn so với cách WD 2226-210 đã làm với hành tinh của mình. Điều này có nghĩa là hành tinh này vẫn chưa bị phá hủy hoàn toàn. Ngôi sao lùn trắng khác có cấu hình tia X tương tự WD 2226-210 dường như đang ăn phần còn lại của một hành tinh đã bị xóa sổ.
Do đó, ba ngôi sao lùn trắng này ăn các hành tinh có thể đại diện cho một lớp sao mới đang thay đổi hoặc "biến đổi".
"Điều quan trọng là phải tìm ra nhiều hệ thống như thế này hơn, vì chúng có thể dạy chúng ta về sự sống còn hoặc sự hủy diệt của các hành tinh xung quanh các ngôi sao như mặt trời khi chúng bước vào tuổi già", thành viên nhóm nghiên cứu và nhà nghiên cứu tại Đại học Mexico Jesús Toala cho biết.
Nghiên cứu của nhóm được công bố dưới dạng bài báo đã được bình duyệt trước trên trang lưu trữ nghiên cứu arXiv.
