Lần đầu tiên các nhà nghiên cứu quan sát được sao từ chào đời

Vụ va chạm sao neutron tạo ra một ngôi sao từ rất lớn quay tròn nhanh, theo các quan sát từ kính viễn vọng không gian Hubble.

Trong sự kiện mang tên GRB 200522A, nhóm nghiên cứu đứng đầu là Wen-fai Fong, nhà vật lý thiên văn ở Đại học Northwestern, Mỹ, quan sát hai ngôi sao neutron va chạm với nhau ở rất xa Trái đất. Năng lượng từ vụ va chạm thắp sáng một góc trời với bức xạ gamma lóe lên chớp nhoáng, theo sau là quầng sáng kéo dài lâu hơn trong quang phổ điện từ. Theo dõi khi ánh sáng mờ dần, nhóm nghiên cứu phát hiện một tín hiệu hồng ngoại khác thường, tín hiệu đầu tiên được ghi nhận của ngôi sao từ vừa hình thành.

Quầng sáng từ vụ nổ do hai sao neutron va chạm. (Ảnh: NASA/ESA).

Sao từ là sao neutron với từ trường mạnh khác thường. Các nhà thiên văn học tìm thấy sao từ ở nhiều nơi khác trong vũ trụ, nhưng chưa bao giờ chứng kiến sao từ ra đời. Lần này, họ nghi ngờ đó là một sao từ non trẻ do mô hình chớp sáng khác thường. Đầu tiên, có một chớp bức xạ gamma cực sáng và nhanh. Tiếp đó, quầng sáng lưu lại lâu hơn là dấu hiệu cho thấy sao neutron va chạm. Quầng sáng này rực chói hơn thông thường, chứng tỏ đây là hiện tượng các nhà thiên văn học chưa bao giờ bắt gặp trước đây.

Để phát hiện vụ va chạm sao neutron, Fong và cộng sự xem xét cả những GRB ngắn và nguồn sáng kéo dài từ vụ va chạm. Trong điều kiện thông thường, quần sáng sót lại từ vụ va chạm sao neutron chia thành hai phần, gồm "ánh sáng muộn" (afterglow) kéo dài vài ngày, kết quả của vật liệu bắn ra từ vụ va chạm, đâm vào bụi và khí gas giữa các ngôi sao ở tốc độ cao, và quầng sáng kilonova gồm các hạt xoay quanh khu vực va chạm.

Từ mô hình và quan sát trước đây, nhóm nghiên cứu nhận thấy GRB 200522A sáng gấp 10 lần những vụ nổ kilonova từng được ghi nhận. Họ cho rằng vụ nổ tạo ra một ngôi sao từ rất lớn quay nhanh. Từ trường của nó đóng vai trò như lưỡi xay, khuấy động các hạt mang năng lượng khiến chúng phát sáng mạnh hơn. Nhóm nghiên cứu công bố phát hiện hôm 12/11 trên tạp chí Astrophysical Journal.

Một cách giải thích khác là "sốc đảo ngược". Hai làn sóng hạt di chuyển nhanh sau ánh sáng muộn có thể va vào nhau. Nếu gặp điều kiện phù hợp, vụ va chạm có thể giống một sao từ vừa chào đời. Tương tự, hạt phóng xạ phân rã trong vụ nổ kilonova có thể khiến GRB 200522A sáng hơn. Nhưng Fong cho rằng cả hai khả năng đều rất khó xảy ra.

Cập nhật: 15/11/2020 Theo VnExpress