Các nhà khoa học quan sát được siêu tân tinh sáng nhất vũ trụ

Các nhà nghiên cứu quan sát vụ nổ siêu tân tinh có thể xảy ra sau khi hai ngôi sao sáp nhập, phát ra bức xạ mạnh gấp 5 lần bình thường.

Vụ nổ của một ngôi sao khổng lồ mang tên SN2016aps xảy ra ở thiên hà cách Trái Đất khoảng 3,6 tỷ năm ánh sáng là siêu tân tinh sáng nhất từng được quan sát từ trước tới nay, theo nghiên cứu mới công bố hôm 13/4 trên tạp chí Nature Astronomy.

Mô phỏng siêu tân tinh SN2016aps. (Ảnh: CNN).

"Chúng ta có thể đo siêu tân tinh theo hai thang, tổng năng lượng của vụ nổ và bức xạ", trưởng nhóm nghiên cứu Matt Nicholl, giảng viên ở Trường Vật lý Thiên văn học và Viện Thiên văn Sóng hấp dẫn ở Đại học Birmingham, Anh. "Trong vụ nổ siêu tân tinh thông thường, bức xạ chiếm chưa đến 1% tổng năng lượng vụ nổ. Nhưng ở SN2016aps, chúng tôi nhận thấy bức xạ phát ra cao gấp 5 lần năng lượng vụ nổ của một siêu tân tinh bình thường. Đây là ánh sáng mạnh nhất mà chúng tôi từng quan sát từ siêu tân tinh".

SN2016aps kỳ lạ và đặc biệt tới mức Nicholl và cộng sự cho rằng đó có thể là siêu tân tinh dạng PPI (pulsational pair-instability), trong đó hai ngôi sao lớn sáp nhập trước khi cả hệ thống phát nổ. Những sự kiện như vậy mới chỉ tồn tại trên lý thuyết và các nhà thiên văn học chưa bao giờ có thể xác nhận bằng quan sát. Đúng như tên gọi, SN2016aps được phát hiện vào năm 2016 bởi Kính viễn vọng khảo sát toàn cảnh và Hệ thống phản ứng nhanh ở Hawaii. Nhóm của Nicholl theo dõi sự kiện trong 2 năm bằng kính viễn vọng không gian Hubble của NASA và nhiều thiết bị trên mặt đất. Họ nhận thấy độ sáng của siêu tân tinh chỉ giảm 1% so với lúc đạt đỉnh.

Những quan sát trên cho phép các nhà nghiên cứu phân tích đặc điểm vụ nổ và xâu chuỗi quá trình xảy ra. Ví dụ, nhóm nghiên cứu nhận định phần lớn độ sáng của SN2016aps có thể là kết quả từ tương tác giữa siêu tân tinh và lớp vỏ khí gas bao quanh. Trước khi phát nổ, các ngôi sao khổng lồ thường trải qua rung động dữ dội, làm lớp vỏ bắn vào không gian. Theo Nicholl, nếu căn thời gian phù hợp, siêu tân tinh có thể bắt kịp lớp vỏ và giải phóng năng lượng khổng lồ khi va chạm.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng tính toán siêu tân tinh lớn gấp 50 - 100 lần khối lượng Mặt Trời. Đây thực sự có thể là một hệ thống, không phải ngôi sao đơn lẻ. Khí gas các nhà nghiên phát hiện chủ yếu là hydro, nhưng một ngôi sao lớn như vậy thường đánh mất tất cả hydro do gió sao từ lâu trước khi bắt đầu rung động. "Một cách lý giải là hai ngôi sao có khối lượng lớn gấp khoảng 60 lần Mặt Trời đã sáp nhập trước khi vụ nổ xảy ra. Sao khối lượng thấp giữa được hydro trong thời gian lâu hơn, trong khi khối lượng kết hợp của chúng đủ cao để thúc đẩy sự bất ổn của hệ thống", Nicholl nói.

Nghiên cứu của Nicholl và cộng sự giúp mở đường cho những phát hiện thú vị hơn trong tương lai. Sử dụng kính viễn vọng không gian James Webb sắp phóng của NASA, họ có thể quan sát các sự kiện tương tự ở rất xa, đồng thời nhìn ngược lịch sử cái chết của những ngôi sao đầu tiên trong vũ trụ.

• Siêu tân tinh sáng chói phá hủy đám mây khí khổng lồ
• Siêu tân tinh sáng gấp 20 lần dải Ngân hà
• Ảnh, video và mô hình ba chiều của siêu tân tinh khổng lồ "sáng nhất Vũ trụ"