Phát hiện sao lùn trắng đang “lão hóa ngược”

Thanh Hà

  –  

Thứ ba, 07/09/2021 12:30 (GMT+7)

Sao lùn trắng đang trong quá trình đóng rắn. Ảnh: Đại học Warwick/Mark Garlick

Các nhà thiên văn học phát hiện ra bằng chứng cho thấy những sao lùn trắng trên thực tế có thể bị lão hóa chậm hơn nhiều bằng cách đốt cháy hydro trên bề mặt. Phát hiện này thách thức một kỹ thuật chủ đạo mà giới thiên văn học sử dụng để xác định tuổi sao.

Quan sát của kính viễn vọng không gian Hubble cho thấy sao lùn trắng có thể tiếp tục trải qua hoạt động nhiệt hạch ổn định, theo bài báo mới công bố trên Nature Astronomy.

Trưởng nhóm nghiên cứu Jianxing Chen – Đại học Bologna và Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia Italia – chia sẻ: “Chúng tôi đã tìm thấy bằng chứng quan sát đầu tiên cho thấy sao lùn trắng vẫn có thể trải qua hoạt động nhiệt hạch ổn định. Đây là một điều khá bất ngờ, đi ngược lại với những nhận thức thông thường”.

Là một trong những thiên thể sao lâu đời nhất trong vũ trụ, sao lùn trắng cung cấp cho các nhà khoa học phương pháp tốt để ước tính tuổi của những ngôi sao lân cận.

Tuy nhiên, khám phá mới về sao lùn trắng có thể thúc đẩy việc đánh giá lại độ tuổi của một số ngôi sao trong Dải Ngân hà bởi phát hiện mới có nghĩa là tốc độ nguội lạnh của sao lùn trắng có thể không phải là đồng hồ chính xác như từng được nhận định.

Kính thiên văn Hubble phân tích 2 quần thể sao lùn trắng, M13 và M3. Ảnh: Hubble/ESA

Lõi của sao lùn trắng rắn và được tạo thành từ ôxy và carbon do quá trình chuyển pha – tương tự như nước biến thành băng – nhưng ở nhiệt độ cao hơn nhiều.

Các nhà khoa học cũng đã trực tiếp quan sát bằng chứng về việc sao lùn trắng nguội đi thành những tinh thể khổng lồ.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Warwick, Anh, tin rằng bầu trời chứa đầy những tinh thể khổng lồ này, theo các quan sát bằng vệ tinh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu.

Khoảng 98% số ngôi sao của vũ trụ sẽ hoàn thành vòng đời của chúng dưới dạng sao lùn trắng, bao gồm cả Mặt trời, trong khi những ngôi sao lớn hơn sẽ sụp đổ thành sao neutron và hố đen.

Các nhà thiên văn học hiện tại so sánh những sao lùn trắng nguội đi trong 2 tập hợp sao khổng lồ – các cụm sao cầu M3 và M13 – bằng kính viễn vọng không gian Hubble.

Phân tích những cụm sao cầu này ở bước sóng cận tia cực tím, nhóm nghiên cứu so sánh hơn 700 sao lùn trắng và phát hiện ra cụm M3 chứa các sao lùn trắng tiêu chuẩn, tức chỉ đơn giản là các lõi sao đang nguội đi.

Nhưng nhóm phát hiện ra cụm M13 chứa hai quần thể sao lùn trắng. Một quần thể là sao lùn trắng tiêu chuẩn nhưng nhóm còn lại đã giữ được lớp vỏ hydro bên ngoài, tức là cháy lâu hơn và nguội đi chậm hơn.

So sánh kết quả với các mô phỏng trên máy tính, nhóm phát hiện ra rằng, khoảng 70% sao lùn trắng ở M13 đang đốt cháy hydro trong các lớp bao bọc trên bề mặt.

Nhà nghiên cứu Francesco Ferraro thuộc Đại học Bologna và Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia Italia, cũng chia sẻ thêm: “Khám phá của chúng tôi thách thức định nghĩa về sao lùn trắng khi xem xét góc nhìn mới về cách thức những sao già đi. Chúng tôi đang nghiên cứu các cụm khác tương tự M13 để khoanh vùng thêm những điều kiện thúc đẩy ngôi sao duy trì lớp vỏ hydro mỏng để già đi từ từ”.