Dữ liệu đã tiết lộ những dấu tích mờ nhạt còn lại của một vụ nổ supernova và giúp các nhà nghiên cứu xác định rằng Circinus X-1 là hệ sao đôi trẻ nhất được tìm thấy cho đến nay.
Dữ liệu từ đài quan sát Chandra X-ray của Nasa đã tiết lộ dấu tích mờ nhạt còn lại của một vụ nổ supernova. Nó đã giúp các nhà nghiên cứu xác định rằng Circinus X-1 - một hệ sao đôi phát xạ tia X - là hệ sao đôi trẻ nhất trong số các hệ sao được tìm thấy từ trước tới nay.
Như cái tên của nó, sao đôi X-ray là những hệ thống sao được tạo thành từ hai phần: tàn tích của một ngôi sao tụ lại (hay một ngôi sao neutron hoặc một hố đen) và một ngôi sao đồng hành (một ngôi sao bình thường như Mặt Trời). Khi chúng quay quanh nhau, sao neutron hoặc hố đen hút khí từ ngôi sao đồng hành. Điều này làm khí nóng lên hàng triệu độ, tạo ra bức xạ tia X với cường độ cao và làm cho các hệ sao đôi là một trong số các nguồn bức xạ tia X mạnh mẽ nhất trên bầu trời.
Nhóm của Sebastian Heinz ở Đại học Wisconsin-Madison (UW) phát hiện ra Circinus X-1 mới chỉ dưới 4.600 tuổi, làm cho nó là hệ sao đôi X-ray trẻ nhất từng thấy. Phát hiện này được thực hiện song song với một kính viễn vọng radio tại Úc, chúng đã cung cấp cho các nhà khoa học hiểu biết sâu sắc về sự hình thành của các sao neutron, supernova và ảnh hưởng của vụ nổ supernova lên một ngôi sao đồng hành gần đó.
“Sao đôi X-ray cho chúng tôi cơ hội tìm hiểu về điều kiện khắc nghiệt, thứ không thể tái hiện được trong phòng thí nghiệm” Heinz nói. “Lần đầu tiên, chúng ta có thể nghiên cứu một sao neutron mới qua sao đôi X-ray”.
Các nhà thiên văn học đã phát hiện hàng trăm sao đôi X-ray khắp thiên hà Milky Way và các thiên hà lân cận khác. Tuy nhiên, những sao đôi X-ray già với độ tuổi thường được ước tính là hàng triệu năm chỉ tiết lộ thông tin về những gì xảy ra sau này trong sự phát triển của hệ này.
“Điều quan trọng là chúng ta cần thấy là sao đôi X-ray sẽ hoạt động ra sao trong giai đoạn hoạt động của cuộc đời nó” Paul Sell đến từ UW nói. “Circinus X-1 đã cho chúng ta thấy những gì xảy ra trong một chớp mắt của vũ trụ sau khi một trong những thiên thể được sinh ra”.
Để xác định tuổi của Circinus X-1, nhóm nghiên cứu của các nhà thiên văn cần kiểm tra các vật chất xung quanh quĩ đạo của cặp sao.Tuy nhiên, bức xạ vượt trội của sao neutron làm cho việc quan sát khí giữa các ngôi sao trở nên quá khó khăn với các nhà nghiên cứu. Nhóm nghiên cứu gần đây đã nắm bắt được giai đoạn “nghỉ ngơi” của các sao neutron này. Họ quan sát được sao neutron trong một trạng thái rất mờ nhạt – mờ đủ cho các nhà khoa học phát hiện ra tia X từ sóng xung kích của các supernova thoát ra khỏi vùng khí giữa các sao.
“Vì supernova được kích hoạt bởi sự hình thành của sao neutron, giới hạn của chúng ta về tuổi của tàn dư supernova cũng như giới hạn luôn tuổi của sao neutron trong Circinus X-1” Robert Fender của Đại học Oxford, Anh cho biết.
Thời kỳ ban đầu của Circinus X-1 giúp giải thích sự thay đổi dữ dội về ánh sáng và quĩ đạo bất thường của 2 ngôi sao - điều làm các nhà thiên văn học bối rối trong nhiều năm. Quĩ đạo kỳ dị (không có dạng tròn) và thời gian hai ngôi sao quay quanh nhau giảm vài phút mỗi năm. Đây chính là điều được mong đợi dành cho sao đôi X-ray trẻ bị gián đoạn bởi một vụ nổ supernova, trước khi lực hấp dẫn của các ngôi sao tác động lên nhau, chúng đã có thời gian để ổn định quĩ đạo.
Những quan sát trước đây của các kính thiên văn khác đã cho thấy một từ trường yếu của sao neutron trong Circinus X-1. như vậy, từ sự ít tuổi của hệ sao đôi, 2 giả thuyết có thể xảy ra: Hoặc một sao neutron có thể được sinh ra với một từ trường yếu, hoặc nó có thể nhanh chóng hút các vật chất từ ngôi sao đồng hành với mình. Không thể kết luận chắc chắn được các giả thuyết hiện tại về sự tiến hóa của sao neutron.
Trong thiên hà của chúng ta, sao đôi X-ray khác duy nhất đã được xác định là trong tàn dư supernova SS 433 (10.000 đến 100.000 năm tuổi) và có nhiều điểm giống như nó là một phiên bản nhiều tuổi của Circinus X-1. Hai ứng viên sao đôi khác ở các thiên hà gần cũng có độ tuổi tương tự SS 433.
Ngọc Ánh (VACA)
Theo Astronomy
