Đã từ lâu, ngành thiên văn học đặt nhiều kỳ vọng vào Betelgeuse – siêu sao khổng lồ đỏ (red supergiant) thuộc chòm Orion, cách Trái Đất khoảng 640-700 năm ánh sáng, và có bán kính khoảng 640-764 lần Mặt Trời. Khi nó phát nổ (trong khoảng 100.000 năm nữa), dự kiến nó sẽ sáng tương tự Mặt Trăng trong pha bán nguyệt, và sáng suốt khoảng thời gian 3 tuần.
Nhưng bởi nghiên cứu mới, Betelgeuse đã bị “thất sủng” và nhường sự chú ý cho V Sagittae, hệ sao đôi cách chúng ta khoảng 10.000 năm ánh sáng. Vụ nổ siêu tân tinh tại đây có thể vượt ngoài mọi kỳ vọng của giới thiên văn học, và làm sáng tỏ nhiều bí ẩn chưa rõ.
Được phát hiện từ năm 1902, V Sagittae đã khiến các nhà khoa học bối rối bởi độ sáng cực lớn và biến đổi thất thường. Nghiên cứu mới công bố trên Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ngày 11/9 đã giải mã câu hỏi tồn tại suốt 123 năm: nguyên nhân nằm ở chính cấu trúc đặc biệt của hệ sao này.
Ngôi sao lùn trắng hấp thụ vật chất từ ngôi sao cùng hệ – Ảnh: Robert Lea.
Hệ V Sagittae gồm một sao lùn trắng – tàn dư của một ngôi sao đã chết và một ngôi sao đồng hành nóng sáng. Cặp đôi xoay quanh nhau với chu kỳ chỉ khoảng 12 giờ, nghĩa là chúng hoàn tất hai vòng quỹ đạo trong một ngày Trái đất. Lực hấp dẫn khổng lồ của sao lùn trắng đang không ngừng hút vật chất từ bạn đồng hành, biến nó thành “kẻ ăn thịt đồng loại” quy mô vũ trị.
Thông thường, vật chất bị đánh cắp từ sao sẽ thành đĩa bồi tụ – một đám mây vật chất phẳng, xoáy quanh sao lùn trắng trước khi rơi xuống bề mặt. Khi khối lượng tích tụ vượt qua giới hạn Chandrasekhar (1,4 lần khối lượng Mặt trời), một vụ nổ siêu tân tinh loại Ia sẽ xảy ra, phá hủy hoàn toàn ngôi sao lùn trắng.
Nhưng kết quả quan sát từ Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) – gồm bốn kính đặt ở độ cao 2.636 mét trên đỉnh Cerro Paranal, sa mạc Atacama, Chile – cho thấy câu chuyện còn ẩn chứa nhiều cú “twist”. Dữ liệu cho thấy một vành khí khổng lồ bao trùm toàn bộ hệ sao, hình thành từ lượng vật chất bị tước đoạt vượt xa khả năng “tiêu hóa” của sao lùn trắng. Chính vòng khí này là dấu hiệu cho thấy quá trình hút vật chất đang diễn ra với tốc độ cực kỳ dữ dội, khiến cả hệ sao lắc lư và phát sáng bất thường.
Hình minh họa cách một ngôi sao lùn trắng “ăn thịt đồng loại” – Ảnh: ĐH Công nghệ Winburne.
Theo nhóm nghiên cứu, sao lùn trắng không thể duy trì tình trạng này quá lâu. Trong ngắn hạn, sự tích tụ vật chất có thể kích hoạt một vụ nổ tân tinh, khiến V Sagittae sáng tới mức có thể nhìn thấy bằng mắt thường, thậm chí ở đô thị nhiều ánh sáng. Nhưng đó mới chỉ là màn dạo đầu. Khi hai ngôi sao cuối cùng hợp nhất, một vụ nổ siêu tân tinh sẽ diễn ra, giải phóng năng lượng khổng lồ và tỏa sáng rực rỡ như Mặt trăng, đủ để quan sát từ Trái đất giữa ban ngày.
“Theo tốc độ hiện tại, hệ sao này đang lắc lư dữ dội – dấu hiệu cho thấy một cái kết bạo liệt sắp đến,” Pasi Hakala từ Đại học Turku nhận định.
Pablo Rodríguez-Gil của Viện Vật lý Thiên văn Quần đảo Canary nói thêm: “Khối vật chất tích tụ có thể gây ra một vụ nổ tân tinh trong vài năm tới, đủ sáng để nhìn bằng mắt thường. Nhưng khi hai ngôi sao va chạm và phát nổ hoàn toàn, vụ siêu tân tinh sẽ sáng đến mức có thể quan sát từ Trái Đất ngay giữa ban ngày”.
Nếu dự báo này thành hiện thực, V Sagittae có thể trở thành một trong những hiện tượng ngoạn mục nhất từng được nhân loại quan sát, vượt qua cả kỳ vọng từ Betelgeuse. Không chỉ mang giá trị khoa học, vụ nổ sắp tới còn là cơ hội hiếm có để giới thiên văn học nghiên cứu cận cảnh quá trình hình thành siêu tân tinh loại Ia, qua đó mở rộng hiểu biết về sự tiến hóa của các thiên hà.
Trong những năm tới, V Sagittae hứa hẹn sẽ là tâm điểm của các đài quan sát toàn cầu. Bất kỳ dấu hiệu bất thường nào, từ dao động độ sáng đến biến đổi quang phổ, đều có thể là bước đệm dẫn tới màn trình diễn ánh sáng rực rỡ mà cả nhân loại đang chờ đón.
