Kết quả quan sát của kính thiên văn Hubble (HST) công bố hồi tháng ba năm 2013 xác nhận dự đoán lý thuyết bởi nhóm nghiên cứu Bersten ở viện Vật lý và Toán học Vũ trụ Kavli rằng sao siêu khổng lồ vàng ở vị trí của supernova SN 2011dh trong thiên hà nổi tiếng M51 chính là một ngôi sao đã phát nổ.
Bản chất của ngôi sao nguyên thủy của supernova và nguồn gốc về sự đa dạng của nó là những câu hỏi mở quan trọng trong lĩnh vực vật lý thiên văn. Người ta từng tin rằng đó là vụ nổ của các ngôi sao khối lượng lớn khi chúng về cuối đời và trở thành các sao siêu không lồ đỏ, hay các sao nén xanh (còn gọi là sao Wolf-Rayet).
Supernova SN 2011dh ở thiên hà M51 lại hé lộ một câu chuyện khác. Hai nhóm thiên văn độc lập phát hiện ra một sao siêu khổng lồ vàng (YSG) ở ngay rất gần vị trí của supernova trong hình ảnh của Hubble trước khi vụ nổ xảy ra.
Một câu hỏi phát sinh là tại sao một sao như vậy có thể xảy ra hiện tượng đó? YSG là một giai đoán tiến hóa ngắn của sao, không hề có vụ nổ supernova nào được dự kiến là có thể xảy ra.
Dựa trên những quan sát quang học và vô tuyến trước đó về SN2011dh, một số nhà nghiên cứu nhận xét rằng ngôi sao nguyên thủy phải là một sao nén xanh còn sao YSG phát hiện được là một bạn đồng hành của ngôi sao đã phát nổ đó, hay thậm chí là một thiên thể không liên quan vô tình tới gần vụ nổ.
Tuy nhiên, nhóm Bersten ở Viện Vật lý và Toán học Vũ trụ Kavli (Kavli IPMU) đưa ra bằng chứng lý thuyết rằng sao nguyên thủy chính là ngôi sao YSG, bằng cách lập mô hình bức xạ biểu kiến giai đoạn sớm qua tính toán thủy động lực học. Bức xạ sớm được quan sát chứng minh được giả thuyết về sao YSG. Nhóm nghiên cứu cũng tính toán sự tiến hóa của hệ hai sao khối lượng lớn trên quỹ đạo gần.
Họ thu được mô hình tiền supernova phù hợp với quan sát sao YSG trong các bức ảnh tiền supernova và có khối lượng lõi phù hợp với mô hình thủy động lực học của họ. Tính toàn của họ do đó dự đoán rằng khi supernova đủ mờ đi, sao YSG sẽ biến mất và đồng hành của nó có thể được phát hiện bằng việc quan sát kĩ dải xanh quang phổ.
Vào tháng ba năm 2013, kết quả hình ảnh quan sát HST cho thấy sự biến mất của sao YSG đã được thông báo. Dự đoán của nhóm Bersten rằng sao YSG sẽ không được tìm thấy đã được chứng minh bằng quan sát.
Với sự phát nổ của sao YSG đã được xác nhận, có môt phần cuối cùng của câu đố vẫn cần được chứng minh: sự tồn tại của sao đồng hành dự đoán trên lý thuyết.
Theo các tính toán, vào thời điểm supernova bùng nổ, bạn đồng hành của nó là một sao xanh khối lượng lớn. Vì nhiệt độ bề mặt cao, ngôi sao này phát xạ ra hầu hết là bức xạ cực tím. Nó đủ mờ để không được phát hiện qua kính thiên văn không gian.
Nhưng trong tương lai gần, khi supernova tiếp tục mờ đi, bạn đồng hành mờ nhạt này của nó có thể sẽ lại xuất hiện. Nhóm nghiên cứu ở Kavli IPMU do đo đa đề xuất những quan sát sâu hơn của HST và kính thiên văn Subaru vào năm 2014 để có một thử nghiệm chắc chắn cho mô hình của họ.
Bryan (VACA)
Theo Space daily
