Người bạn đồng hành vô hình và những đợt bùng phát của ngôi sao khổng lồ trong một thiên hà xa xôi

Tác giả: Uliana S

Người bạn đồng hành vô hình và những đợt bùng phát của ngôi sao khổng lồ trong một thiên hà xa xôi-1
Ảnh tia X tổng hợp của thiên hà NGC 4559. Tia X: NASA/CXC/Univ. of Virgina/M. Aghakhanloo et al.; Quang học: SDSS; Xử lý hình ảnh: NASA/CXC/SAO/P. Edmonds

Trong thiên hà xoắn ốc NGC 4559, cách Trái Đất khoảng 30 triệu năm ánh sáng, suốt nhiều thập kỷ đã diễn ra một vở kịch vũ trụ mà từ lâu khiến các nhà thiên văn học bối rối. Ngôi sao khổng lồ AT 2016blu — một sao khổng lồ nóng có khối lượng ít nhất bằng 33 lần Mặt Trời — hết lần này đến lần khác bùng phát sáng đến mức những luồng ánh sáng phát ra của nó gợi nhớ đến một vụ bùng phát siêu tân tinh. Nhưng ngôi sao không hề bị phá hủy. Từ năm 2012 đến năm 2026, các nhà khoa học đã ghi nhận ít nhất 27 đợt bùng phát như vậy, lặp lại khoảng mỗi 113 ngày. Người ta gọi nó là «kẻ mạo danh siêu tân tinh» — một biến tinh lam sáng, một biến tinh lam bất ổn, lúc bùng sáng lúc tắt lịm mà vẫn tiếp tục tồn tại.

Người bạn đồng hành vô hình và những đợt bùng phát của ngôi sao khổng lồ trong một thiên hà xa xôi-1
Hình ảnh cho thấy AT 2016blu trong lúc bùng phát và khi ở trạng thái yên lặng. Tia X: NASA/CXC/Univ. of Virgina/M. Aghakhanloo et al; Quang học: NSF/KAIT

Trong một thời gian dài, nguyên nhân của những vụ nổ đều đặn này vẫn là một bí ẩn. Các quan sát quang học chỉ cho thấy những bước nhảy vọt đột ngột về độ sáng. Để hiểu được cơ chế, cần một bước sóng khác — bức xạ tia X. Và tại đây, đài quan sát Chandra bước vào cuộc chơi. Nhóm nghiên cứu do Mojgan Aghakhanlou thuộc Đại học Virginia dẫn đầu đã lên kế hoạch quan sát một cách kỹ lưỡng. Ngôi sao được theo dõi bằng các kính viễn vọng KAIT, mạng Las Cumbres Observatory và thậm chí cả hơn 30 nhà thiên văn nghiệp dư từ AAVSO. Khi vào tháng 3 năm 2026 AT 2016blu lại bắt đầu sáng lên, Chandra được hướng tới nó ở chế độ «Target of Opportunity».

Dữ liệu thu được trong các ngày 24–27 tháng 3 năm 2026 đã mang tính quyết định. Trong dải tia X, ngôi sao trở nên sáng hơn ít nhất 100 lần so với các quan sát lưu trữ của Chandra trong các năm 2001–2002, được thực hiện trước khi những đợt bùng phát đã biết bắt đầu. Bức xạ tia X đủ mạnh để xếp nguồn này vào nhóm ứng viên nguồn tia X siêu sáng. Hành vi như vậy được giải thích hợp lý nhất bằng sự hiện diện của một người bạn đồng hành ẩn giấu — một sao neutron hoặc một lỗ đen có khối lượng sao.

Hai thiên thể chuyển động trên một quỹ đạo elip kéo dài. Cứ mỗi 113 ngày chúng lại đến gần nhau. Vào những thời điểm đó, người bạn đồng hành bắt đầu tích cực bồi tụ vật chất do ngôi sao khổng lồ phóng ra. Khí rơi vào thiên thể đặc, được gia tốc gần tới tốc độ ánh sáng, nóng lên đến những nhiệt độ khủng khiếp và bùng phát trong tia X. Đến lượt mình, bức xạ này lại đốt nóng vật chất xung quanh, và vật chất đó sau đó sáng rực trong dải quang học — chính là những đợt bùng phát đã được quan sát suốt nhiều năm.

Kết quả nghiên cứu được công bố ngày 9 tháng 11 năm 2026 trên The Astrophysical Journal. Công trình của Aghakhanlou và các đồng nghiệp đã trở thành phát hiện tia X đầu tiên về một ngôi sao thuộc lớp này và là trường hợp đầu tiên một biến tinh lam sáng có những đợt bùng phát đều đặn được xác định một cách đáng tin cậy là có một người bạn đồng hành đặc. Hệ thống này hóa ra là một hệ đôi tia X có khối lượng lớn — một thiên thể hiếm và quý giá để nghiên cứu.

Phát hiện này vượt xa phạm vi của một ngôi sao. Nó giúp hiểu được cách các ngôi sao khối lượng lớn hành xử trước những vụ bùng phát siêu tân tinh thực sự, và làm sáng tỏ bản chất của các nguồn tia X siêu sáng. Trong quy mô của Vũ trụ, nơi hàng triệu năm ánh sáng ngăn cách chúng ta với thiên hà này, hai thiên thể — một ngôi sao bất ổn khổng lồ và người bạn đồng hành đặc, vô hình của nó — tạo nên một nhịp điệu bùng phát chính xác, gần như mang tính cơ học. Vật chất, nhiệt độ, trọng lực và chuyển động quỹ đạo hòa quyện thành một quá trình duy nhất, lặp đi lặp lại hết lần này đến lần khác.

Khi nhìn vào những hệ thống như vậy, người ta càng cảm nhận sâu sắc Vũ trụ được cấu tạo phức tạp và đồng thời hài hòa đến nhường nào. Trong đó không có những phông nền ngẫu nhiên: ngay cả ở khoảng cách mà ánh sáng đã đi tới chúng ta hàng chục triệu năm, những quy luật vẫn tiếp tục vận hành, gắn kết những ngôi sao khổng lồ với những tàn dư đặc của đồng loại chúng. AT 2016blu và người bạn đồng hành ẩn giấu của nó là một lời nhắc nhở nữa về việc biết bao vở kịch hùng vĩ, gần như vô hình đang diễn ra trong vũ trụ ngay lúc này.

2 Lượt xem

Bình luận

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.