Phát hiện kỳ lạ về một siêu tân tinh dường như đang từ chối cái chết

Siêu tân tinh có tên gọi iPTF14hls thậm chí có thể đã phát nổ từ năm 1954, cho đến giờ, dường như nó vẫn tiếp tục từ chối cái chết.

Phát hiện kỳ lạ về một siêu tân tinh dường như đang từ chối cái chết - 1

Siêu tân tinh có tên gọi iPTF14hls

Điều này đi ngược lại với những hiểu biết của chúng ta về việc khi những ngôi sao chết đi.

Vào tháng 9/2014, nhà thiên văn Iair Arcavi đã tìm thấy một vụ nổ siêu tân tinh mới trên bầu trời đêm, ông đã không nghĩ nhiều về nó. Nó giống như bất kỳ vụ nổ siêu tân tinh nào khác trong vũ trụ khi một ngôi sao chết đi. Vật thể mà Arcavi thấy đã sáng lên một thời gian trước đó, và nó đang mờ dần - dấu hiệu cho thấy vụ nổ sắp kết thúc. Sau đó, ông đã bỏ qua vụ nổ này và tìm kiếm những ngôi sao khác.

Tuy nhiên, kính thiên văn robot vẫn tiếp tục theo dõi ngôi sao trong vài tháng tiếp đó, và điều thú vị đã xảy ra. Đầu năm 2015, Arcavi đã yêu cầu một sinh viên xem qua dữ liệu kính thiên văn để xem có ngôi sao nào mà họ đã tìm thấy có những diễn biến bất thường hay không. Họ đã phát hiện siêu tân tinh “bình thường” đó không còn bình thường nữa. Nó sáng lên, và gần như bắt đầu nổ tung trở lại.

Điều này lập tức đã thu hút Arcavi, ông và các thành viên trong nhóm đã bắt đầu theo dõi ngôi sao mỗi 2 ngày với các kính thiên văn Observatory của Las Cumbres. Trong 2 năm tiếp theo, dữ liệu của họ đã tiết lộ sự kỳ lạ của siêu tân tinh: Nó vẫn sáng trong suốt 600 ngày thay vì 100 ngày như các siêu tân tinh khác. Trong thời gian này, ngôi sao nhiều lần trở nên sáng lên và mờ dần đến 5 lần. Dường như ngôi sao này đang từ chối cái chết.

Siêu tân tinh đã được tiết lộ trên tạp chí Nature, nó không giống với bất kỳ thứ gì từng được quan sát trước đó. Các nhà khoa học hiện đang cố gắng tìm ra những gì có thể gây ra các biến động kỳ lạ mà họ đã nhìn thấy. Theo đó, đây có thể là một sự kiện tương tự như siêu tân tinh, nhưng cuối cùng không dẫn đến sự hủy diệt của một ngôi sao. Tuy nhiên, những lý thuyết hay nhất cũng không hoàn toàn phù hợp với siêu tân tinh này. Nguồn gốc của nó cho đến nay vẫn là một điều bí ẩn.

“Không có mô hình hoặc lý thuyết nào về siêu tân tinh hiện tại có thể giải thích đầy đủ những gì chúng ta thấy ở đây”, Arcavi cho biết.

Phát hiện kỳ lạ về một siêu tân tinh dường như đang từ chối cái chết - 2

Biểu đồ thể hiện sự thay đổi ánh sáng của siêu tân tinh iPTF14hls (màu vàng, trong 600 ngày) so với những siêu tân tinh bình thường (màu xanh, trong hơn 100 ngày).

Để tìm hiểu về ngôi sao phát sáng này, các nhà thiên văn đã lấy ánh sáng của nó và tách thành các phần màu sắc, được gọi là quang phổ. Arcavi cho biết: “Điều đó cho phép chúng tôi tìm ra được những dấu vết của siêu tân tinh. Những màu sắc này có thể cho biết vật liệu mà ngôi sao được làm ra, tốc độ di chuyển nhanh và nhiệt độ ra sao".

Sự khác biệt của ngôi sao nằm ở sự biến đổi độ sáng trong một thời gian dài. Dù đã nổ tới hơn 600 ngày nhưng ngôi sao chết này dường như mới chỉ đi hết 60 ngày.

Một điều huyền bí mà các nhà khoa học thấy tò mò là dường như ngôi sao này thậm chí có thể đã bị phát nổ trước năm 2014- có thể là hơn nửa thế kỷ trước. Khi khám phá dữ liệu kính thiên văn lưu trữ, Arcavi và nhóm nghiên cứu của ông đã tìm thấy một siêu tân tinh đã nổ tung cùng một chỗ trên bầu trời vào năm 1954, họ chắc chắn đó là cùng một ngôi sao- nếu không sẽ là sự trùng hợp cực kỳ hi hữu.

Ngôi sao này đã phát nổ ít nhất một lần trong những năm 50 của thế kỷ trước và lại nổ một lần nữa ba năm trước đây?

Cho đến nay, lý thuyết tốt nhất để giải thích những gì đang được nhìn thấy về siêu tân tinh này được gọi là pulsational pair-instability, hay PPI. Đó là một vụ nổ siêu tân tinh của các ngôi sao có khối lượng khoảng 100 lần khối lượng Mặt trời.

Khi ngôi sao đến cuối cuộc đời, lõi của nó có thể bị nóng lên một cách đáng kinh ngạc, lên tới hàng tỷ độ và trở nên không ổn định. Tại thời điểm này, oxy bên trong lõi sẽ cháy sẽ thổi một lớp vật liệu ra ngoài. Kết quả là một cái gì đó giống như một vụ nổ lớn, nhưng cuối cùng nó rời khỏi lõi của ngôi sao nguyên vẹn. Hành động này sẽ diễn ra nhiều lần trong lõi của ngôi sao, rải chất liệu ra ngoài cho đến khi nó sụp đổ vào một hố đen lần cuối cùng rồi biến mất hoàn toàn.

Việc phát hiện ra siêu tân tinh kỳ lạ này đang thách thức các nhà khoa học, đồng thời cũng gợi mở cho họ những hướng đi mới trong việc khám phá vũ trụ bao la của chúng ta.

Siêu tân tinh là gì?

Các sao có khối lượng lớn hơn 8 lần so với mặt trời khi kết thúc cuộc đời của nó sẽ bắt đầu với một vụ nổ lớn gọi là siêu tân tinh. Đây là một trong những hiện tượng năng lượng phổ biến nhất trong vũ trụ. Siêu tân tinh hình thành từ các ngôi sao siêu nặng thường tăng nhanh đến mức độ sáng tối đa và sau đó biến mất dần trong khoảng 100 ngày vì sóng xung kích mất năng lượng.