Khi quan sát bằng mắt thường, ngôi sao Antares nổi tiếng phát ra ánh sáng đỏ ở ngay trái tim của con bọ cạp - chòm sao Scorpius. Nó là một sao siêu khổng lồ đỏ khá lạnh đang ở giai đoạn cuối đời và rồi sẽ trở thành một supernova.
Một nhóm các nhà thiên văn học do Keiichi Ohnaka ở Đại học Công giáo phía Bắc Chile đứng đầu đã sử dụng giao thoa kế của kính thiên văn rất lớn (VLTI) thuộc ESO (Đài quan sát tại Nam bán cầu của châu Âu) đặt tại Đài quan sát Paranal, Chile để lập bản đồ bề mặt của Antares và đo chuyển động của vật chất trên bề mặt ngôi sao này. Đây là hình ảnh sắc nét nhất về bề mặt và khí quyển của một ngôi sao (trừ Mặt Trời) từng có được.
VLTI là nơi duy nhất có thể kết hợp ánh sáng thu được từ 4 kính thiên văn khác nhau để tạo thành một kính thiên văn ảo có khả năng quan sát tương đương với một kính được trang bị gương đường kính 200 mét. Khả năng này cho phép nó mang lại những chi tiết rõ nét và xa hơn nhiều so với khi sử dụng bất cứ một kính thiên văn nào hiện có.
"Các sao như Antares mất khối lượng ra sao ở pha cuối trong quá trình tiến hoá của chúng đã là một bài toán trong suốt nửa thế kỷ," Ohnaka nói. "VLTI là cơ sở nghiên cứu duy nhất có thể trực tiếp đo chuyển động của khí trong khí quyển đang mở rộng của Antares - một bước quan trọng để giải quyết vấn đề này. Thách thức tiếp theo là xác định cơ chế của những chuyển động hỗn độn này."
Sử dụng kết quả mới thu được, nhóm nghiên cứu đã tạo nên bản đồ 2D đầu tiên về chuyển động khí quyển của một ngôi sao. Họ đã sử dụng ba kính thiên văn phụ trợ (một hệ thống gồm các kính có đường kính gương 1,8 mét) của VLT cùng một thiết bị gọi là AMBER (một giao thoa kế quang phổ cận hồng ngoại) để tạo nên những hình ảnh riêng biệt về bề mặt của Antares ở một phần của dải hồng ngoại. Tiếp đó, nhóm nghiên cứu sử dụng những dữ liệu này để tính toán sự khác biệt giữa vận tốc của khí trong khí quyển ngôi sao này ở những vị trí khác nhau với vận tốc trung bình của cả ngôi sao. Kết quả này đã được thể hiện trong bản đồ về tương quan vận tốc của Antares.
Các nhà thiên văn đã phát hiện thấy rằng khí trong khí quyển của ngôi sao này hỗn độn và có mật độ thấp hơn nhiều so với dự đoán, từ đó kết luận rằng chuyển động đó không phải do đối lưu - chuyển động ở qui mô lớn của vật chất từ trong lõi ra phía ngoài của nhiều ngôi sao (Mặt Trời là một ví dụ về chuyển động đó). Nguyên nhân của chuyển động hỗn độn này được cho là một quá trình còn chưa biết xảy ra trong khí quyển mở rộng của những sao siêu khổng lồ đỏ như Antares.
"Trong tương lai, kỹ thuật quan sát này có thể được áp dụng cho những loại sao khác để nghiên cứu về mặt và khí quyển của chúng với độ chi tiết chưa từng có trước đây - điều mà tới nay vẫn bị giới hạn ở phạm vi Mặt Trời. Nghiên cứu của chúng tôi đưa tới một hướng mới cho các nghiên cứu vật lý thiên văn về sao và mở ra một cửa sổ mới để quan sát các ngôi sao," Ohnaka kết luận.
Tuấn Phong
Theo Science Daily
