Mổ xẻ vụ nổ kỳ lạ ngoài Ngân Hà

Minh họa về vụ nổ siêu tân tinh bùng nổ sau khi một sao lùn trắng hút quá nhiều vật chất từ ngôi sao đồng hành lớn hơn của nó. (Ảnh: Đài quan sát Gemini quốc tế/NOIRLab/NSF/AURA/M. Garlick, M. Zamani)

Những quan sát mang tính đột phá về vụ nổ liên tục trong không gian, vụ nổ tân tinh tái diễn LMCN 1968-12a, cho thấy đây là vụ nổ nóng nhất cùng loại từng được ghi nhận.

Nằm trong Đám mây Magellan Lớn, một thiên hà vệ tinh gần Dải Ngân Hà, LMCN 1968-12a là sao mới tái phát đầu tiên bên ngoài thiên hà của chúng ta được nghiên cứu bằng ánh sáng hồng ngoại.

Ngoài nhiệt độ cực cao, vụ nổ sao mới này còn đáng chú ý vì là vụ phun trào cực kỳ dữ dội với các tính chất hóa học độc đáo khác biệt đáng kể so với những tính chất được quan sát thấy trong thiên hà của chúng ta, các nhà nghiên cứu giải thích trong một bài báo đăng trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Sự kiện thiên văn ấn tượng

Khi một sao lùn trắng, phần lõi còn ok sót lại của một ngôi sao đã sụp đổ, ở trong quỹ đạo hẹp xung quanh một ngôi sao khác, nó có thể hút vật chất từ ngôi sao đó, dẫn đến một số sự kiện thiên văn khá ấn tượng. Một trong số đó được gọi là nova, có nghĩa là "mới" trong tiếng Latin.

Sự kiện này tạo ra một tia sáng chói trên bầu trời, như một ngôi sao mới đã xuất hiện, và kéo dài vài tuần hoặc vài tháng trước khi mờ dần. Khi bụi tan, các ngôi sao ban đầu vẫn còn (không giống như trong siêu tân tinh, xảy ra khi một ngôi sao bị phá hủy hoàn toàn).

Trong hệ sao đôi, khi sao lùn trắng lấy khí từ sao đồng hành trẻ hơn, vật chất tích tụ tạo thành một đĩa bồi tụ xung quanh sao lùn trắng. Khi nó chạm đến bề mặt của sao lùn trắng và tích tụ, áp suất và nhiệt độ tăng cao đến mức nó đốt cháy nhanh hydro thành các nguyên tố nặng hơn. Đây được gọi là phản ứng nhiệt hạch mất kiểm soát.

Phản ứng này tạo ra một vụ nổ năng lượng cao đẩy một khối vật chất khổng lồ ra khỏi bề mặt của sao lùn trắng, dẫn đến một vụ nổ sao mới. Vụ nổ sao mới được gọi là "tái diễn" khi sao lùn trắng tiếp tục kéo thêm vật chất từ sao đồng hành của nó, gây ra các vụ nổ năng lượng ngắn tương tự ở các khoảng thời gian đều đặn từ vài tháng đến vài năm.

Không có nhiều sao mới tái diễn được quan sát thấy trong thiên hà của chúng ta và thậm chí còn ít hơn bên ngoài Ngân Hà. Nghiên cứu sao mới giúp các nhà thiên văn học hiểu được động lực của các hệ sao đôi và ảnh hưởng của các điều kiện xung quanh đến các vụ phun trào này.

LMCN 1968-12a là sao mới tái phát đầu tiên được tìm thấy bên ngoài thiên hà của chúng ta.

Vụ phun trào gần đây nhất xảy ra vào tháng 8 năm 2024. Sau những quan sát ban đầu, kính thiên văn Magellan Baade và kính thiên văn Gemini South — cả hai đều ở Chile — đã thực hiện các quan sát tiếp theo về LMCN 1968-12a bằng ánh sáng cận hồng ngoại lần lượt là chín ngày và 22 ngày sau vụ phun trào. Các quan sát cho thấy ánh sáng phát ra từ nhiều nguyên tố khác nhau trở nên có năng lượng cao trong quá trình phun trào.

Theo ước tính của nhóm nghiên cứu, đây là một trong những vụ nổ sao mới nóng nhất từng được ghi nhận, với nhiệt độ của khí thoát ra đạt tới 3 triệu độ C. Vụ phun trào cực kỳ dữ dội cho thấy có mối liên hệ với các điều kiện xung quanh vụ nổ sao mới.