Khi một ngôi sao nặng đi về cuối đời, nó phát nổ và đó là cái chết, là sự chấm dứt cuộc đời của nó. Đó là điều mà các nhà thiên văn học đã chứng kiến hàng nghìn lần trước đây mà không có bất cứ ngoại lệ nào. Tuy nhiên, vừa qua, lần đầu tiên các nhà thiên văn đã khám phá ra một ngôi sao đã phát nổ supernova nhiều hơn một lần.
Ngôi sao đã phát nổ ít nhất 2 lần chỉ trong vòng 60 năm này được gọi là "sao zombie" - ám chỉ rằng nó đã chết nhưng lại chưa hẳn là chết. Khám phá này thách thức nhiều lý thuyết đang tồn tại về sự kết thúc vòng đời của các sao nặng.
Iair Arcavi - tác giả chính của nghiên cứu, hiện là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học California-Santa Barbara và Đài quan sát Las Cumbres (LCO) - cho biết trong một họp báo: "Vụ nổ supernova này phá vỡ mọi thứ mà chúng tôi tin rằng mình đã biết về chúng. Đây là câu đố lớn nhất tôi từng gặp phải trong suốt gần một thập kỷ nghiên cứu những vụ nổ sao."
Ngôi sao đặc biệt này được đặt tên là iPTF14hls. Nó được khám phá ra lần đầu tiên vào tháng 9 năm 2014 bởi PTF - một cuộc khảo sát trường rộng hoàn toàn tự động được thiết kế để phát hiện những vật thể có sự thay đổi độ sáng theo thời gian như các sao biến quang, những thiên thể sáng tạm thời và tất nhiên là cả các supernova.
Khi nhóm nghiên cứu phát hiện ra vụ nổ này lần đầu, một phân tích quang phổ đã cho thấy nó chỉ đơn giản là một supernova loại II-P, với độ sáng sẽ giảm dần và biến mất sau khoảng 100 ngày. Tuy nhiên, trên thực tế, supernova này lại có một kịch bản khác.
Mặc dù supernova iPTF14hls ban đầu đã mờ đi sau vụ nổ được quan sát hồi năm 2014, nhưng trong vài tháng sau đó nó bắt đầu sáng trở lại một cách bí ẩn. Trong 3 năm vừa qua, độ sáng của nó đã thay đổi từ sáng lên đến mờ đi ít nhất là 5 lần riêng biệt.
Sự thay đổi độ sáng iPTF14hls trong khoảng 2 năm kể từ khi được phát hiện năm 2014
Khi nhận ra rằng đây không phải một supernova thông thường, các nhà thiên văn học quyết định quay trở lại với những dữ liệu lưu trữ. Họ vô cùng sửng sốt khi phát hiện ra rằng vào năm 1954, một vụ nổ khác đã được ghi nhận ở chính xác cùng vị trí với iPTF14hls. Bằng cách nào đó, ngôi sao này đã sống sót sau vụ nổ đầu tiên và đợi thêm 60 năm để phát nổ thêm một lần nữa.
Mặc dù các nhà thiên văn học vẫn còn chưa chắc chắn về nguyên nhân khiến iPTF14hls xảy ra supernova tới 2 lần, nhưng đã có một giả thuyết nêu ra về ngôi sao zombie này.
Đồng tác giả Daniel Kasen - giáo sư vật lý và thiên văn học ở Đại học California-Berkeley - cho biết: "Theo giả thuyết này, đây có thể là kết quả của một sao nặng và nóng tới mức ở lõi của nó có sự sinh ra của phản vật chất. Việc đó có thể khiến ngôi sao trở nên rất bất ổn định và trải qua nhiều vụ bùng sáng khác nhau."
Bạn có thể thấy ánh sáng của vụ nổ đã quan sát năm 1954 như bức ảnh bên trái. Hình ảnh bên phải được chụp năm 1993 và không hề có ánh sáng này, cho thấy vụ nổ đã kết thúc từ lâu.
Các tác giả của nghiên cứu tính toán rằng trước vụ nổ đầu tiên, ngôi sao có khối lượng tối thiểu là 50 lần khối lượng của Mặt Trời, và nhiều khả năng còn hơn thế.
"Những vụ nổ này chỉ có thể được trông đợi khi nhìn vào giai đoạn sớm của vũ trụ, hiện chúng đã biến mất," đồng tác giả Andy Howell - đứng đầu nhóm nghiên cứu supernova của LCO - nói. "Việc này giống như tìm thấy một con khủng long còn sống ngày nay. Nếu bạn thấy một con, bạn sẽ đặt câu hỏi rằng liệu có thật nó là khủng long."
Sử dụng mạng lưới kính thiên văn toàn cầu của LCO, các nhà thiên văn sẽ tiếp tục theo dõi iPTF14hls để xác định sự thay đổi độ sáng theo thời gian.
Tuấn Phong
Theo Astronomy
