Những mô hình ba chiều của các thiên thể mà các nhà khoa học sử dụng để nghiên cứu có thể phức tạp một cách khó tin. Chúng bao gồm từ những lỗ đen nơi mà thậm chí cả ánh sáng cũng không thoát ra được cho đến kích thước thực sự của vũ trụ. Nhưng không phải mọi thực thể đều nhận được đủ sự quan tâm để phát triển mô hình hoàn chỉnh của nó, dù vậy chúng ta có thể chính thức bổ sung thêm một mô hình vô cùng phức tạp sau vào trong danh sách. Các nhà thiên văn học tại Đại học Arizona đã phát triển mô hình của VY Canis Majoris, một sao siêu siêu khổng lồ đỏ, nó có thể là ngôi sao lớn nhất trong Milky Way. Và họ sẽ sử dụng mô hình đó để dự đoán về cái chết của ngôi sao này.
Một sao siêu siêu khổng lồ đỏ chết như thế nào là điều đang được tranh luận gần đây. Ban đầu, các nhà thiên văn học nghĩ rằng chúng chỉ đơn giản là phát nổ thành một supernova, giống như nhiều ngôi sao khác. Tuy nhiên, những dữ liệu gần đây lại cho thấy số lượng các supernova ít hơn khi so sánh với con số dự kiến nếu các sao siêu siêu khổng lồ đỏ tự phát nổ như vậy.
Giả thuyết hiện nay cho rằng chúng nhiều khả năng sẽ sụp đổ và trở thành lỗ đen, điều này khó quan sát trực tiếp hơn so với kịch bản supernova được tính tới ban đầu. Vẫn chưa thể xác định rõ ràng được chính xác những sao sẽ trực tiếp trở thành lỗ đen có đặc điểm gì, và làm thế nào để tìm được chúng, sẽ thuận lợi nếu chúng ta có được một mô hình.
Một nhóm từ Đại học Arizona đã tham gia vào việc này. Họ đã chọn VY Canis Majoris như một đại diện tuyệt vời cho loại sao siêu siêu khổng lồ đỏ mà họ đang muốn tìm hiểu thêm. Bản thân ngôi sao này vô cùng lớn, có đường kính từ 10.000 AU đến 15.000 AU, có nghĩa là nó sẽ lớn gấp 10.000 đến 15.000 khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời ngày nay (AU là viết tắt của 'đơn vị thiên văn', có giá trị tương đương với khoảng cách tương đối từ Trái Đất tới Mặt Trời: 1 AU = 150 triệu km). Và với việc chỉ cách Trái Đất 3.900 năm ánh sáng, VY Canis Majoris - một sao thuộc chòm sao Canis Major - trở nên hấp dẫn đối với những người quan sát.
Với kích thước lớn và nằm gần Hệ Mặt Trời của chúng ta, nó là một đối tượng quan sát tuyệt vời. Từ những dữ liệu quan sát chính xác, các nhà thiên văn học có thể thấy được sự phức tạp đến nghẹt thở trên bề mặt ngôi sao như thế nào.
Hình ảnh so sánh kích thước của VY Canis Majoris và của Mặt Trời.
Một trong những quá trình cốt lõi khi một ngôi sao chết đi là sự giảm khối lượng. Thông thường, điều này xảy ra khi khí và bụi được phun đều đặn ra khỏi quang cầu của ngôi sao. Tuy nhiên, ở VY Canis Majoris, những đặc điểm lớn này lại giống với những vòng nhật hoa của Mặt Trời chúng ta nhưng có khối lượng gấp tới 1 tỷ lần.
Các nhà nghiên cứu ở Đại học Arizona đã sử dụng hệ thống kính thiên văn vô tuyến đo bước sóng milimet/hạ-milimet ALMA (viết tắt của "Atacama Large Millimeter/submillimeter Array") để thu thập các tín hiệu vô tuyến từ vật chất được đẩy vào không gian qua những lần phun trào này. Thứ vật chất đó, bao gồm có lưu huỳnh dioxide (SO2), silic dioxide (SiO2), và natri clorua (NaCl), cho các nhà nghiên cứu biết được tốc độ di chuyển của nó, thay vì chỉ biết được sự có mặt cố định như ở những vật chất được phun trào khác, ví dụ như bụi. Để làm được như vậy, họ phải hướng thẳng toàn bộ 48 chảo của ALMA và thu thập hơn một terabyte dữ liệu để có được thông tin chính xác.
Quá trình xử lý toàn bộ lượng dữ liệu thu thập được có thể sẽ khá khó khăn, và họ vẫn còn đang làm việc với một vài dữ liệu trong đó. Tuy nhiên, cho đến nay họ đã có đủ những phát hiện cho Hiệp hội Thiên văn học Hoa kỳ (American Astronomical Society) vào giữa tháng sáu. Khi họ có thêm nhiều dữ liệu hơn nữa, họ có thể mô tả chính xác hơn về mô hình của ngôi sao lớn nhất trong thiên hà. Tương lai một ngày nào đó, mô hình về những gì sẽ xảy đến với một sao siêu siêu khổng lồ đỏ có thể được kiểm chứng khi mà VY Canis Majoris chính thức qua đời.
Vũ Dũng
Theo Phys.org
