Siêu tân tinh hiếm gặp thách thức lý thuyết cũ, hé lộ bí mật ngôi sao khổng lồ đang chết

DNVN - Một vụ nổ vũ trụ hiếm gặp mới được phát hiện đã mang đến cho giới khoa học cái nhìn chưa từng có về cấu trúc bên trong của một ngôi sao khổng lồ. Sự kiện này không chỉ thách thức những lý thuyết thiên văn học lâu đời, mà còn mở ra một hướng nghiên cứu mới về cách các ngôi sao khối lượng lớn kết thúc vòng đời.

Hé lộ lõi ẩn với silic và lưu huỳnh

Siêu tân tinh mang tên SN2021yfj đã tiết lộ phần lõi bị lột bỏ lớp ngoài của một ngôi sao khổng lồ, bùng nổ với lượng silic và lưu huỳnh bất thường. Khác với các siêu tân tinh điển hình, sự kiện này cho thấy dấu vết hóa học đặc biệt, không hề giống với những gì từng được quan sát trước đây.

Một nhóm hợp tác quốc tế do các nhà vật lý thiên văn tại Đại học Northwestern (Mỹ) dẫn đầu đã xác định đây là một loại siêu tân tinh hoàn toàn mới, chứa hàm lượng silic, lưu huỳnh và argon cao vượt mức thông thường.

Thông thường, khi các ngôi sao lớn sụp đổ, các nhà khoa học thường tìm thấy dấu vết của hydro và heli. Tuy nhiên, SN2021yfj lại hé lộ các nguyên tố nặng vốn được cho là nằm sâu bên trong, thách thức giả thuyết cũ về cấu trúc "củ hành tây" của sao khối lượng lớn.

SN 2021yfj là một loại siêu tân tinh mới, thách thức hiểu biết của chúng ta về quá trình tiến hóa của sao. Ngôi sao tiền thân của nó đã mất lớp vỏ ngoài từ rất lâu trước khi siêu tân tinh xảy ra và chỉ còn lại lõi oxy/silicon - không giống bất kỳ ngôi sao nào đã biết trong Dải Ngân Hà. Nguồn: Đài quan sát WM Keck/Adam Makarenko

Vụ nổ sáng chói cách Trái đất 2,2 tỷ năm ánh sáng

Theo các nhà nghiên cứu, ngôi sao tiền thân của SN2021yfj đã trải qua hai giai đoạn bất ổn định cực mạnh, giải phóng những lớp vỏ giàu silic, lưu huỳnh và argon. Vụ va chạm dữ dội của các lớp này đã tạo ra siêu tân tinh sáng chói, vẫn có thể nhìn thấy ở khoảng cách 2,2 tỷ năm ánh sáng.

Điều đặc biệt, SN2021yfj được phân loại vào một lớp hoàn toàn mới – Loại Ien, và có khả năng bản thân ngôi sao vẫn chưa bị phá hủy hoàn toàn.

Các quan sát chỉ ra rằng ngôi sao này đã lột bỏ lớp hydro, heli và carbon bên ngoài, để lộ vùng giàu silic và lưu huỳnh trước khi phát nổ. Đây là lần đầu tiên giới khoa học có cơ hội nhìn trực tiếp vào lớp vỏ bên trong được dự đoán từ lâu. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature ngày 20/8.

 

“Đây là lần đầu tiên chúng tôi thấy một ngôi sao bị bóc tách đến tận lõi. Điều đó chứng minh rằng các ngôi sao không chỉ mất lớp ngoài cùng, mà có thể bị lột gần như hoàn toàn trước khi nổ tung rực rỡ.”, nhà nghiên cứu Steve Schulze của Đại học Northwestern cho biết.

Thách thức lý thuyết cũ

Nhà khoa học Adam Miller, đồng tác giả nghiên cứu, nhận định: “Sự kiện này không giống bất kỳ điều gì từng được ghi nhận. Nó cho thấy những lý thuyết hiện tại về sự tiến hóa sao vẫn còn quá hạn hẹp. Không phải sách giáo khoa sai, nhưng rõ ràng chưa đầy đủ. Có thể tồn tại những con đường kỳ lạ mà chúng ta chưa từng nghĩ tới.”

Siêu tân tinh SN2021yfj được Schulze và cộng sự phát hiện vào tháng 9/2021 nhờ vào dữ liệu từ Cơ sở Dữ liệu Quá độ Zwicky (ZTF) ở California. Sau đó, nhóm đã thu thập quang phổ bằng kính thiên văn tại Đài quan sát WM Keck ở Hawaii, giúp giải mã các nguyên tố xuất hiện trong vụ nổ.

Thay vì những dấu vết quen thuộc như heli, carbon hay oxy, quang phổ của SN2021yfj lại bị chi phối bởi tín hiệu mạnh của silic, lưu huỳnh và argon – những nguyên tố chỉ hình thành sâu trong lõi của ngôi sao khổng lồ.

 

Các nhà nghiên cứu cho rằng vụ nổ có thể xuất phát từ việc ngôi sao tự xé toạc chính mình trong giai đoạn bất ổn định cực mạnh. Điều này dẫn đến việc các lớp vỏ liên tục bị phóng ra, va chạm và tạo nên bức xạ sáng chói quan sát được.

“Chúng ta mới chỉ có một ví dụ duy nhất là SN2021yfj. Đây là lời nhắc nhở rằng vũ trụ vẫn ẩn chứa nhiều hiện tượng kỳ lạ, buộc chúng ta phải tiếp tục tìm kiếm và nghiên cứu,” nhà khoa học Adam Miller nhấn mạnh.

La Khê (Theo SciTechDaily)

Nguồn: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/sieu-tan-tinh-hiem-gap-thach-thuc-ly-thuyet-cu-he-lo-bi-mat-ngoi-sao-khong-lo-dang-chet/20250821035416476