Phát hiện sao neutron lớn chưa từng thấy, thách thức giới hạn vật lý

Các nhà khoa học vừa phát hiện một ngôi sao neutron lớn nhất từ trước đến nay, với khối lượng khổng lồ được nén lại sát với giới hạn mà các định luật vật lý đặt ra.

Sao neutron là những ngôi sao nhỏ nhất trong vũ trụ, với đường kính có thể chỉ bằng một thành phố trên Trái đất. Nó là một trong những dạng kết thúc của ngôi sao lớn, được tạo nên sau những vụ nổ siêu tân tinh. Ngôi sao đi vào trạng thái vô cùng cô đặc dù có khối lượng rất lớn, nhiều trường hợp hơn cả Mặt trời của chúng ta.

Ngôi sao neutron vừa được phát hiện được đặt tên là J0740+6620, cách chúng ta khoảng 4.600 năm ánh sáng. Nó có khối lượng gấp 333.000 lần Trái đất và gần 2,17 lần Mặt trời. Tuy nhiên, toàn bộ lượng vật chất khổng lồ đó được cô đặc lại trong ngôi sao có đường kích chỉ hơn 24km.

Theo CNN, sao neutron J0740+6620 đã tiến sát giới hạn một vật thể có thể nén được tổng khối lượng đến bao nhiêu trước khi sụp đổ thành hố đen vũ trụ.

Hình ảnh minh họa của một ngôi sao neutron siêu từ tính. (Ảnh: NASA).

Ngôi sao neutron được xác định là một sao xung, xoay nhanh liên tục và tạo ra sóng radio từ hai cực. Sao xung đóng vai trò như đồng hồ nguyên tử của vũ trụ vì bước sóng mà nó tạo ra mang tính chu kỳ. Các nhà nghiên cứu thiên văn có thể dựa vào thiên thể này để nghiên cứu vũ trụ và thời gian.

Sao neutron J0740+6620 được phát hiện bởi kính viễn vọng Green Bank tại Tây Virginia. Các nhà khoa học vừa công bố phát hiện của mình trên tạp chí Nature Astronomy vào ngày 16/9. Họ ban đầu không có chủ đích tìm kiếm ngôi sao neutron "kỷ lục" mà chỉ đang nghiên cứu sóng hấp dẫn.

"Chúng tôi muốn phát hiện sóng hấp dẫn của sao xung với kính viễn vọng Green Bank. Để làm được điều đó, chúng tôi cần quan sát những sao xung quay ở tốc độ milli giây. Đây không phải là một bài viết nghiên cứu về sóng hấp dẫn mà chỉ là một trong nhiều kết quả quan trọng chúng tôi đạt được sau quá trình quan sát", Maura McLaughlin, giáo sư vật lý và thiên văn tại Đại học Tây Virginia, cho biết.

Các nhà khoa học vẫn còn nhiều câu hỏi chưa thể trả lời về sao neutron. Giới nghiên cứu thiên văn muốn biết nếu một ngôi sao neutron đạt đến trạng thái "siêu chảy", quá trình đó sẽ diễn ra như thế nào và đâu là thời điểm trọng lực bắt đầu tác động.

Phát hiện độc đáo của McLaughlin và cộng sự có thể giúp làm sáng tỏ phần nào những bí ẩn của vũ trụ.