Cái chết bí ẩn của một số ngôi sao

Như một bài ca từ biệt vũ trụ, phần lớn các ngôi sao lớn đều nổ tung, biến thành quả cầu lửa siêu khổng lồ và giải phóng nhiều năng lượng khi chết. Nhưng các nhà thiên văn học mới phát hiện ra một loại sao kỳ lạ: chúng lặng lẽ biến mất trong màn đêm vũ trụ.

Phát hiện này có thể hé mở cho chúng ta về một cách thức tồn tại mới của các ngôi sao trong vũ trụ.

Từ trước tới nay, các nhà khoa học nghĩ rằng các ngôi sao giã biệt vũ trụ theo hai cách. Khi phồng lên gấp 8 lần kích thước Mặt Trời của chúng ta và hết nhiên liệu (khí hydro và heli), những lớp vật chất bên ngoài ngôi sao tách dần ra, để lại một lõi cháy âm ỉ - được gọi là sao lùn trắng.

Cái chết của những ngôi sao có kích thước lớn hơn 8 lần Mặt Trời có vẻ thảm khốc và ầm ĩ hơn rất nhiều. Khi hết nhiên liệu, lõi của chúng vỡ vụn, tạo nên những tiếng nổ cực lớn (gọi là supernova) trong không gian, giải phóng nhiều đám bụi khổng lồ vào vũ trụ. Sau tiếng nổ, những gì còn lại ở vị trí ngôi sao là một ngôi sao neutron hoặc lỗ đen.

Vụ nổ siêu lớn supernova (Ảnh: pbs.org)

Những quan sát gần đây cho thấy nhiều vụ nổ lớn nói trên giải phóng ra những chùm tia gamma khổng lồ sáng rực, trong đó có nhiều tia tồn tại hơn 2 giây ngoài không gian.

Tháng 6 vừa rồi, kính thiên văn Swift của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) phát hiện ra một chùm tia gamma lớn phát đi từ một ngôi sao lùn trắng thuộc chòm sao Indus - cách Trái Đất 1,6 tỷ năm ánh sáng. Chùm tia gamma này, được gọi là GRB 060614, tồn tại 102 giây. Các nhà thiên văn học nhanh chóng hướng các kính thiên văn mặt đất về phía GRB 060614, hy vọng sẽ được chứng kiến một vụ nổ lớn.

Nhưng chẳng có gì xảy ra

Sự im lặng ấy khiến các nhà thiên văn bối rối. "Nó giống như việc bạn không nghe thấy tiếng sấm nào phát ra từ một cơn bão gần đó mặc dù bạn đã nhìn thấy một tia chớp dài", Johan Fynbo, chuyên gia tại Viện nghiên cứu thiên văn Niels Bohr thuộc Đại học Copenhagen (Đan Mạch), phát biểu.

Các nhà khoa học cho rằng một số ngôi sao khổng lồ có thể đã diệt vong mà không trải qua giai đoạn nổ tung, chỉ giải phóng một chùm tia gamma trước khi biến thành lỗ đen. Trong trường hợp này, tất cả vật chất trên ngôi sao bị lỗ đen nuốt chửng.

Một khả năng khác là: chùm tia gamma được tạo ra bởi sự kết hợp của hai thiên thể cùng loại. Chẳng hạn, sự va chạm giữa hai ngôi sao neutron hoặc giữa một ngôi sao neutron với một lỗ đen cũng sinh ra chùm tia gamma.

Nhưng lời giải thích trên mâu thuẫn với thực tế, bởi thời gian tồn tại của các tia gamma thường rất ngắn - thường chưa đến 2 giây và năng lượng của chúng cũng không lớn.

"Một quá trình bí ẩn nào đó đã tham gia vào sự diệt vong của các ngôi sao siêu lớn. Sự va chạm giữa hai ngôi sao neutron hoặc một vụ nổ của sao khổng lồ có thể giải phóng ra các tia gamma, nhưng chắc chắn là những tia gamma đó không thể thoát khỏi sức hút của lỗ đen. Chính vì thế nên việc kính thiên văn của chúng ta phát hiện ra chúng được coi là điều bất thường", Massimo Della Valle, nhà khoa học tại Trạm quan sát thiên văn Arcetri, Firenze, Italy, phát biểu.

Việt Linh