Các nhà thiên văn học đã dựng mô phỏng về thứ mà con người sẽ nhìn thấy từ Trái Đất khi sao Betelgeuse sẽ phát nổ thành một supernova trong vòng 100.000 năm tới.
Nếu bạn nhìn lên bầu trời vào một đêm mùa đông quang mây, bạn sẽ khó mà bỏ qua chòm sao Orion với một tay cầm khiên và tay kia đang vung cao. Một chấm sáng màu đỏ nổi bật nằm ở vai của Orion đã thu hút những người yêu bầu trời suốt hàng nghìn năm qua. Đó là Betelgeuse.
Ngày nay, các nhà thiên văn học biết rằng Betelgeuse đang có độ sáng dao động bởi nó là một sao siêu khổng lồ đỏ đang chết, với đường kính gằng khoảng 700 lần đường kính của Mặt Trời. Một ngày nào đó, ngôi sao này sẽ phát nổ dưới dạng một supernova và nhân loại sẽ chứng kiến một màn trình diễn ngoạn mục rên bầu trời trước khi nó vĩnh viễn biến mất.
Vụ nổ cuối cùng đó là cái khiến các nhà thiên văn học thấy hứng thú với ngôi sao này kể từ khi nó bắt đầu mờ đi rõ rệt vào năm 2019. Ngôi sao sáng thứ 11 trên bầu trời đang giảm độ sáng rất mạnh. Liệu nó có đang đi tới cuối đời? Mặc dù khó xảy ra, ý tưởng về một supernova trên bầu trời đã thu hút được sự chú ý đáng kể của công chúng.
Giờ đây, những mô phỏng mới mang tới cho các nhà thiên văn học ý tưởng chính xác hơn về thứ mà nhân loại sẽ nhìn thấy khi Betelgeuse phát nổ vào một lúc nào đó trong vòng 100.000 năm tới.
Supernova được nhìn thấy từ Trái Đất.
Với tất cả những suy đoán về hình ảnh của Betelgeuse mà chúng ta có thể nhìn từ Trái Đất khi nó phát nổ, nhà thiên văn học Andy Howell ở Đại học California , Santa Barbara (UCSB) thay vì tiếp tục các tính toán trên giấy đã đặt vấn đề cho hai sinh viên tốt nghiệp UCSB là Jared Goldberg và Evan Bauer, để rồi họ tạo ra những mô phỏng chính xác hơn về những ngày cuối cùng của ngôi sao này.
Các nhà thiên văn học cho biết vẫn còn những điểm chưa chắc chắn về cách mà supernova phát nổ. Nhưng họ có thể tăng thêm độ chính xác bằng cách sử dụng những quan sát có được ở supernova 1987A - ngôi sao phát nổ gần nhất trong nhiều thế kỷ qua.
Sự sống trên Trái Đất sẽ không bị đe dọa. Nhưng điều đó không có nghĩa là nó sẽ không đáng chú ý. Goldberg và Bauer tìm ra rằng khi Betelgeuse phát nổ, nó sẽ sáng tương đương Trăng bán nguyệt - tức là bằng 1/9 so với Trăng tròn - trong khoảng hơn 3 tháng.
"Toàn bộ độ sáng này sẽ tập trung vào một điểm," Howell nói. "Vì thế nó sẽ là một ngọn đèn rực sáng trên bầu trời đủ để tạo bóng vào ban đêm và bạn có thể nhìn thấy nó vào ban ngày. Mọi người trên khắp thế giới sẽ rất tò mò về nó, đó là điều không thể tránh khỏi."
Nhân loại sẽ thấy được supernova trên bầu trời ban ngày trong suốt gần một năm, và nó sẽ sẽ được nhìn thấy bằng mắt thường trên bầu trời đêm trong vài năm khi mà supernova mờ dần đi.
"Vào lúc nó biến mất hoàn toàn, Orion sẽ mất đi vai trái của mình," Sarafina Nance ở Đại học California, Berkeley; người đã có nhiều nghiên cứu về Betelgeuse, bổ sung.
Hình ảnh do thiết bị SPHERE thuộc Kính thiên văn rất lớn (VLT) chụp vào tháng 1 và tháng 12 năm 2019 cho thấy sự biến đổi độ sáng của Betelgeuse.
Màn trình diễn của Betelgeuse
Không có gì phải lo lắng về một vụ nổ sao. Một supernova cần xảy ra ở rất gần Trái Đất thì bức xạ mới có thể đe dọa sự sống của chúng ta. Theo một số ước tính thì khoảng cách để đáng lo ngại là khoảng vài chục năm ánh sáng. Trong khi đó Betelgeuse nằm ngoài khoảng này rất xa. Nó nằm cách chúng ta khoảng 724 năm ánh sáng.
Tuy nhiên, supernova này vẫn có thể tương tác với Trái Đất theo một cách đáng ngạc nhiên. Chẳng hạn, như Howell chỉ ra rằng nhiều loài động vật sử dụng Mặt Trăng để định hướng thường bị nhầm lẫn khi gặp ánh sáng nhân tạo. Như vậy việc có thêm một vật thể sáng như Mặt Trăng có thể gây rắc rối cho chúng. Không chỉ động vật, mà thực tế là, trớ trêu thay, chính các nhà thiên văn học cũng sẽ có khoảng thời gian khó khăn.
"Các quan sát thiên văn vốn đã khó khăn vào những lúc Trăng sáng," Howell nói. "Lúc đó thì sẽ có một khoảng thời gian không có lúc nào trời tối."
Mặc dù nghiên cứu Betelgeuse sẽ là một cơ hội độc đáo, nhưng độ sáng của nó đồng thời cũng làm lóa các thiết bị quan sát.
Hầu hết các kính thiên văn mặt đất cũng như không gian sẽ không thể sử dụng để quan sát Betelgeuse. Thay vào đó, họ sẽ cần điều chỉnh để chúng thu được ít ánh sáng hơn.
Nếu Betelgeuse sẽ phát nổ trong thời gian chúng ta còn sống (một khả năng cực khó xảy ra), các nhà thiên văn học cho biết sẽ có nhiều cảnh báo. Các thiết bị trên Trái Đất sẽ bắt đầu phát hiện neutrino hoặc sóng hấp dẫn sinh ra từ vụ nổ từ khoảng 1 ngày trước khi chúng ta quan sát được nó.
"Hãy tưởng tượng một phần lớn thế giới cùng đứng và nhìn về phía Betelgeuse, chờ đợi màn trình diễn bắt đầu, và rồi hò reo khắp hành tinh khi nó xảy ra," Howell nói.
Phóng to từ chòm sao Orion mà bạn nhìn thấy bằng mắt thường cho tới hình ảnh sắc nét nhất về sao Betelgeuse.
Theo dõi ngôi sao đang chết
Thực tế thì, với các nhà khoa học, Betelgeuse không cần phát nổ để trở nên thú vị. Nó lớn và sáng, khiến nó trở thành một đối tượng khá dễ nghiên cứu.
"Đây là một điều thú vị từ quan điểm của các nhà thiên văn học bởi chúng tôi có thể nghiên cứu ngôi sao khi nó ở gần cuối đời," Nance cho biết. "Có những quá trình vật lý thú vị đang xảy ra ở cấu trúc bên trong Betelgeuse."
Khi nhiên liệu hạt nhân gần cạn kiệt, các sao siêu khổng lồ đỏ bắt đầu phồng to và tạo thành những lớp vỏ khí và bụi lớn dần. Khi lớp vỏ này lớn lên, độ sáng của ngôi sao tăng lên. Nhưng đó không phải cách duy nhất mà một sao như Betelgeuse trở nên mờ đi hoặc sáng lên. Các sao siêu khổng lồ đỏ còn có những vùng đối lưu khổng lồ trên bề mặt của chúng - một dạng lớn hơn so với ở Mặt Trời - nơi mà nhiễu loạn khiến cho vật chất nỏng nổ lên từ bên trong ngôi sao. Khi vật chất này chạm tới bề mặt, một phần của nó phun trào dữ dội vào không gian và làm thay đổi độ sáng của ngôi sao.
Sự mờ đi của Betelgeuse có thể còn là bằng chứng cho thấy nó sắp phát nổ. Khi vật chất phun trào từ bề mặt của một ngôi sao đang chết, nó thường làm cho ngôi sao sáng hơn. Tuy nhiên, Nance cho biết có khả năng chính vật chất này lại che phủ ngôi sao khiến cho nó mở đi.
Dù nguyên nhân là gì, hành vi kỳ lạ của Betelgeuse cuối cùng sẽ mang lại những cái nhìn mới về những ngày cuối cùng của các sao siêu khổng lồ đỏ. Và nhân loại sẽ có hàng ghế đầu cho màn trình diễn này.
Bryan
Theo Astronomy
