Vụ va chạm sao neutron cách Trái đất 520 triệu năm ánh sáng

Các nhà thiên văn học lần thứ hai phát hiện sóng hấp dẫn tạo ra từ vụ sáp nhập dữ dội của hai sao neutron.

Hai sao neutron trong vụ va chạm có khối lượng lớn hơn mọi cặp sao nhị phân đã biết. Do chúng va chạm ở cách 520 triệu năm ánh sáng, sóng hấp dẫn từ sự kiện giờ đây mới truyền tới Trái đất. Các nhà thiên văn học công bố phát hiện tại hội nghị thường niên lần thứ 235 của Hiệp hội Thiên văn Mỹ tại Honolulu hôm 6/1. Kết quả nghiên cứu thách thức các giả thuyết về quá trình những cặp sao neutron hình thành và sáp nhập.

Vụ va chạm giữa hai sao neutron siêu lớn tạo ra sóng hấp dẫn. (Ảnh: CNN).

Hôm 25/4/2019, Đài quan trắc sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế laser (LIGO) ở Livingston, Louisiana, thu được tín hiệu sóng hấp dẫn trong vũ trụ. Lúc đầu, nhóm nghiên cứu không biết sự kiện nào sản sinh sóng hấp dẫn. Họ băn khoăn giữa ba giả thuyết là vụ va chạm giữa sao neutron và hố đen, vụ va chạm giữa hai sao neutron siêu lớn hoặc ba hố đen sáp nhập.

Lần đầu tiên giới nghiên cứu phát hiện sóng hấp dẫn tạo ra từ vụ va chạm sao neutron là tháng 8/2017. Đó cũng là lần đầu tiên sóng hấp dẫn, những kim loại nặng như vàng và bạch kim, ánh sáng được quan sát trong cùng sự kiện. Do không thu được tín hiệu ánh sáng trong vụ va chạm tháng 4/2019, nhóm nghiên cứu xác định các thiên thể trong sự kiện có khối lượng cực lớn.

"Thông qua quan sát, chúng tôi biết có 17 hệ sao neutron nhị phân trong thiên hà của chúng ta và ước tính khối lượng của những ngôi sao này", Ben Farr, thành viên LIGO ở Đại học Oregon nói. "Điều bất ngờ là tổng khối lượng của hệ nhị phân mới phát hiện cao hơn nhiều so với dự đoán".

Sao neutron là loại sao nhỏ nhất trong vũ trụ, dấu tích từ vụ nổ siêu tân tinh. Đường kính của chúng chỉ tương đương một thành phố như Chicago hoặc Atlanta, nhưng chúng rất đặc và có khối lượng lớn hơn Mặt Trời. Theo nhóm nghiên cứu, tổng khối lượng của hai sao neutron trong vụ va chạm lớn gấp 3,4 lần Mặt Trời. Trong khi đó, các cặp sao neutron trong dải Ngân hà chỉ lớn gấp khoảng 2,9 lần Mặt Trời.

Các nhà nghiên cứu không loại trừ khả năng một vật thể trong vụ va chạm là hố đen. Nhưng dựa trên dữ liệu, họ tin chắc vụ va chạm xảy ra giữa hai sao neutron lớn khác thường. Những cặp sao neutron hình thành khi hai ngôi sao siêu lớn trong hệ nhị phân đi tới cuối vòng đời. Chúng cũng có thể hình thành riêng biệt và hợp lại trong quỹ đạo.