Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra "mắt xích còn thiếu" kết nối cái chết của các ngôi sao giống mặt trời với sự ra đời của các tàn tích sao lùn trắng, dưới dạng một sao lùn trắng "ma cà rồng tuổi teen".
Tuy nhiên, ma cà rồng này không quan tâm đến dòng máu chảy trong huyết quản của bạn. Sao lùn trắng đang được đề cập, được định danh là Gaia22ayj và nằm cách Trái đất khoảng 8.150 năm ánh sáng, đang ăn ngấu nghiến plasma sao từ một ngôi sao đồng hành.
Nhóm thực hiện khám phá này đã quan sát sao lùn trắng bằng Cơ sở tạm thời Zwicky (ZTF) tại Đài quan sát Palomar ở California. Các nhà nghiên cứu đã quét bầu trời đêm trên Bán cầu Bắc, săn lùng "những vật thể chuyển tiếp" — các thiên thể đang trải qua sự thay đổi nhanh chóng.
Gaia22ayj ban đầu thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học với tín hiệu xung nhịp nhanh của nó, dẫn đến việc nó được phân loại là một sao đôi lùn trắng tách biệt — hai sao lùn trắng quay quanh nhau.
Tuy nhiên, lý thuyết này không hoàn toàn khớp với các quan sát tiếp theo về Gaia22ayj, cho thấy nó là một trong những vật thể xung nhịp cực đoan nhất từng được nhìn thấy, tăng độ sáng lên 700% chỉ trong khoảng thời gian 2 phút.
Đó là vì Gaia22ayj thực chất là một sao lùn trắng ăn một ngôi sao đồng hành, với sao đôi này đang trong giai đoạn hiếm hoi và ngắn ngủi trong cuộc đời của nó (hoặc có thể là chết).
Những ngôi sao có khối lượng lớn hơn tám lần khối lượng của mặt trời chết trong các vụ nổ siêu tân tinh dữ dội và sau đó trở thành các sao neutron hoặc lỗ đen có mật độ cao. Các ngôi sao có khối lượng gần bằng khối lượng của mặt trời không "trở thành sao mới", thay vào đó, chúng trải qua quá trình biến đổi nhẹ nhàng hơn thành sao lùn trắng.
Mặt trời của chúng ta sẽ trải qua quá trình biến đổi sau này trong khoảng sáu tỷ năm sau khi mất đi phần lớn khối lượng của nó trong giai đoạn sao khổng lồ đỏ phình to, cuối cùng sẽ nổ tung thành một tàn lửa sao âm ỉ.
Tuy nhiên, khoảng một nửa trong số tất cả các ngôi sao có khối lượng tương tự như mặt trời đều có một ngôi sao đôi đồng hành. Và nếu các ngôi sao đồng hành của chúng đến quá gần, các sao lùn trắng có thể có một đợt bùng nổ sự sống thứ hai bằng cách tước đi vật chất sao của chúng. Quá trình truyền khối lượng ma cà rồng đó chính xác là những gì có vẻ đang diễn ra giữa sao lùn trắng Gaia22ayj và ngôi sao đồng hành của nó.
Ban đầu, Gaia22ayj khiến các nhà thiên văn học bối rối. Cách mà cường độ ánh sáng của nó thay đổi theo thời gian — đường cong ánh sáng của nó — không có ý nghĩa gì đối với một sao đôi sao lùn trắng tách biệt.
Điều này khiến Tony Rodriguez, một sinh viên tốt nghiệp tại Nhóm sao ZTF của Viện Công nghệ California, đặt câu hỏi tại sao đường cong ánh sáng lại có hình dạng như vậy. Thu thập thêm dữ liệu, Rodriguez và các đồng nghiệp nhận ra rằng Gaia22ayj có khả năng là một sao lùn trắng quay quanh một ngôi sao khối lượng thấp "bình thường", chứ không phải một sao lùn trắng thứ hai. Và họ xác định thêm rằng Gaia22ayj có từ tính cao, với thành phần sao lùn trắng của nó quay với tốc độ nhanh.
Điều này khiến họ nhớ đến một sao xung sao lùn trắng, một ngôi sao chết có từ tính cao quét bức xạ điện từ khắp vũ trụ khi nó quay, giống như một ngọn hải đăng vũ trụ. Tuy nhiên, quá trình ăn uống ma cà rồng được tìm thấy trong Gaia22ayj không phải là thứ thường liên quan đến sao xung lùn trắng.
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu kết luận rằng Gaia22ayj là một mắt xích còn thiếu trong vòng đời của sao xung lùn trắng, một giai đoạn đầu hiếm gặp và tồn tại trong thời gian ngắn của những vật thể này.
"Chúng tôi đã nhìn thấy hai hệ sao sơ sinh, sao lùn trắng trong một hệ sao đôi có tốc độ quay nhanh tạo ra từ trường mạnh. Và chúng tôi đã nhìn thấy rất nhiều hệ sao trưởng thành, trong đó sao lùn trắng quay rất chậm", Rodriguez cho biết trong một tuyên bố.
"Nhưng đây là ngôi sao đầu tiên chúng tôi nhìn thấy đang ở giữa giai đoạn 'thiếu niên', khi nó đã thiết lập được từ trường mạnh và mới bắt đầu dẫn vật chất từ ngôi sao đồng hành vào chính nó", ông nói thêm. "Chúng tôi chưa bao giờ bắt gặp một hệ sao đang quay nhanh như vậy nhưng cũng chậm lại đáng kể, trong khi vẫn tích tụ khối lượng từ ngôi sao đồng hành".
Khám phá này thậm chí còn thú vị hơn vì giai đoạn này chỉ kéo dài khoảng 40 triệu năm. Nghe có vẻ là một khoảng thời gian cực kỳ dài, nhưng lại tương đối ngắn khi xét đến việc các ngôi sao như mặt trời tồn tại trong khoảng 10 tỷ năm trước khi chúng thậm chí biến thành sao lùn trắng. Do đó, "giai đoạn thiếu niên" này chỉ chiếm 0,4% tuổi thọ của một ngôi sao. Để hiểu rõ hơn, nếu ngôi sao là một con người bình thường, giai đoạn thiếu niên này chỉ kéo dài khoảng 107 ngày.
Không đủ thời gian để sơn đen phòng ngủ của bạn.
Câu chuyện liên quan:
— Sao lùn trắng phồng có thể làm sáng tỏ vật chất tối bí ẩn. Đây là cách thực hiện.
— Sao lùn trắng là những ngôi sao thây ma 'kim loại nặng' liên tục ăn thịt các hệ hành tinh đã chết của chúng
— Sao lùn trắng 'Daredevil' có thể là vật thể gần nhất được biết đến với một lỗ đen kỳ lạ
"Dữ liệu thu thập được tại Đài quan sát W. M. Keck cung cấp bằng chứng chắc chắn rằng hệ thống này có từ trường mạnh và đang dẫn vật chất vào sao lùn trắng", Rodriguez cho biết. "Dữ liệu bổ sung từ các thiết bị độc đáo có tại Đài quan sát Palomar cho thấy hệ thống này đang chậm lại đáng kể."
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào tháng 2 trên tạp chí Ấn phẩm của Hiệp hội Thiên văn học Thái Bình Dương.
Tuy nhiên, ma cà rồng này không quan tâm đến dòng máu chảy trong huyết quản của bạn. Sao lùn trắng đang được đề cập, được định danh là Gaia22ayj và nằm cách Trái đất khoảng 8.150 năm ánh sáng, đang ăn ngấu nghiến plasma sao từ một ngôi sao đồng hành.
Nhóm thực hiện khám phá này đã quan sát sao lùn trắng bằng Cơ sở tạm thời Zwicky (ZTF) tại Đài quan sát Palomar ở California. Các nhà nghiên cứu đã quét bầu trời đêm trên Bán cầu Bắc, săn lùng "những vật thể chuyển tiếp" — các thiên thể đang trải qua sự thay đổi nhanh chóng.
Gaia22ayj ban đầu thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học với tín hiệu xung nhịp nhanh của nó, dẫn đến việc nó được phân loại là một sao đôi lùn trắng tách biệt — hai sao lùn trắng quay quanh nhau.
Tuy nhiên, lý thuyết này không hoàn toàn khớp với các quan sát tiếp theo về Gaia22ayj, cho thấy nó là một trong những vật thể xung nhịp cực đoan nhất từng được nhìn thấy, tăng độ sáng lên 700% chỉ trong khoảng thời gian 2 phút.
Đó là vì Gaia22ayj thực chất là một sao lùn trắng ăn một ngôi sao đồng hành, với sao đôi này đang trong giai đoạn hiếm hoi và ngắn ngủi trong cuộc đời của nó (hoặc có thể là chết).
Biết về những ngôi sao đã chết của bạn
Những ngôi sao chết sau khi chúng sử dụng hết nhiên liệu cần thiết cho hạt nhân hợp nhất. Cái chết và kiếp sau mà chúng trải qua phụ thuộc vào khối lượng của chúng.Những ngôi sao có khối lượng lớn hơn tám lần khối lượng của mặt trời chết trong các vụ nổ siêu tân tinh dữ dội và sau đó trở thành các sao neutron hoặc lỗ đen có mật độ cao. Các ngôi sao có khối lượng gần bằng khối lượng của mặt trời không "trở thành sao mới", thay vào đó, chúng trải qua quá trình biến đổi nhẹ nhàng hơn thành sao lùn trắng.
Mặt trời của chúng ta sẽ trải qua quá trình biến đổi sau này trong khoảng sáu tỷ năm sau khi mất đi phần lớn khối lượng của nó trong giai đoạn sao khổng lồ đỏ phình to, cuối cùng sẽ nổ tung thành một tàn lửa sao âm ỉ.
Tuy nhiên, khoảng một nửa trong số tất cả các ngôi sao có khối lượng tương tự như mặt trời đều có một ngôi sao đôi đồng hành. Và nếu các ngôi sao đồng hành của chúng đến quá gần, các sao lùn trắng có thể có một đợt bùng nổ sự sống thứ hai bằng cách tước đi vật chất sao của chúng. Quá trình truyền khối lượng ma cà rồng đó chính xác là những gì có vẻ đang diễn ra giữa sao lùn trắng Gaia22ayj và ngôi sao đồng hành của nó.
Ban đầu, Gaia22ayj khiến các nhà thiên văn học bối rối. Cách mà cường độ ánh sáng của nó thay đổi theo thời gian — đường cong ánh sáng của nó — không có ý nghĩa gì đối với một sao đôi sao lùn trắng tách biệt.
Điều này khiến Tony Rodriguez, một sinh viên tốt nghiệp tại Nhóm sao ZTF của Viện Công nghệ California, đặt câu hỏi tại sao đường cong ánh sáng lại có hình dạng như vậy. Thu thập thêm dữ liệu, Rodriguez và các đồng nghiệp nhận ra rằng Gaia22ayj có khả năng là một sao lùn trắng quay quanh một ngôi sao khối lượng thấp "bình thường", chứ không phải một sao lùn trắng thứ hai. Và họ xác định thêm rằng Gaia22ayj có từ tính cao, với thành phần sao lùn trắng của nó quay với tốc độ nhanh.
Điều này khiến họ nhớ đến một sao xung sao lùn trắng, một ngôi sao chết có từ tính cao quét bức xạ điện từ khắp vũ trụ khi nó quay, giống như một ngọn hải đăng vũ trụ. Tuy nhiên, quá trình ăn uống ma cà rồng được tìm thấy trong Gaia22ayj không phải là thứ thường liên quan đến sao xung lùn trắng.
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu kết luận rằng Gaia22ayj là một mắt xích còn thiếu trong vòng đời của sao xung lùn trắng, một giai đoạn đầu hiếm gặp và tồn tại trong thời gian ngắn của những vật thể này.
"Chúng tôi đã nhìn thấy hai hệ sao sơ sinh, sao lùn trắng trong một hệ sao đôi có tốc độ quay nhanh tạo ra từ trường mạnh. Và chúng tôi đã nhìn thấy rất nhiều hệ sao trưởng thành, trong đó sao lùn trắng quay rất chậm", Rodriguez cho biết trong một tuyên bố.
"Nhưng đây là ngôi sao đầu tiên chúng tôi nhìn thấy đang ở giữa giai đoạn 'thiếu niên', khi nó đã thiết lập được từ trường mạnh và mới bắt đầu dẫn vật chất từ ngôi sao đồng hành vào chính nó", ông nói thêm. "Chúng tôi chưa bao giờ bắt gặp một hệ sao đang quay nhanh như vậy nhưng cũng chậm lại đáng kể, trong khi vẫn tích tụ khối lượng từ ngôi sao đồng hành".
Khám phá này thậm chí còn thú vị hơn vì giai đoạn này chỉ kéo dài khoảng 40 triệu năm. Nghe có vẻ là một khoảng thời gian cực kỳ dài, nhưng lại tương đối ngắn khi xét đến việc các ngôi sao như mặt trời tồn tại trong khoảng 10 tỷ năm trước khi chúng thậm chí biến thành sao lùn trắng. Do đó, "giai đoạn thiếu niên" này chỉ chiếm 0,4% tuổi thọ của một ngôi sao. Để hiểu rõ hơn, nếu ngôi sao là một con người bình thường, giai đoạn thiếu niên này chỉ kéo dài khoảng 107 ngày.
Không đủ thời gian để sơn đen phòng ngủ của bạn.
Câu chuyện liên quan:
— Sao lùn trắng phồng có thể làm sáng tỏ vật chất tối bí ẩn. Đây là cách thực hiện.
— Sao lùn trắng là những ngôi sao thây ma 'kim loại nặng' liên tục ăn thịt các hệ hành tinh đã chết của chúng
— Sao lùn trắng 'Daredevil' có thể là vật thể gần nhất được biết đến với một lỗ đen kỳ lạ
"Dữ liệu thu thập được tại Đài quan sát W. M. Keck cung cấp bằng chứng chắc chắn rằng hệ thống này có từ trường mạnh và đang dẫn vật chất vào sao lùn trắng", Rodriguez cho biết. "Dữ liệu bổ sung từ các thiết bị độc đáo có tại Đài quan sát Palomar cho thấy hệ thống này đang chậm lại đáng kể."
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào tháng 2 trên tạp chí Ấn phẩm của Hiệp hội Thiên văn học Thái Bình Dương.
