Cứ sau 4 phần nghìn giây, một ngôi sao chết lại phát ra một chùm bức xạ cực mạnh về phía hành tinh của chúng ta. Đừng lo lắng - mọi thứ sẽ ổn với Trái đất. Đó là người bạn đồng hành nhỏ bé của ngôi sao đã chết đang gặp rắc rối.
Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học mô tả hệ thống sao đôi xấu số này - một loại thiên thể hiếm gặp được gọi là pulsar góa phụ đen. Giống như loài nhện ăn thịt đồng loại mà loại hệ thống này lấy tên của nó, thành viên lớn hơn của cặp dường như có ý định ngấu nghiến và tiêu diệt bạn đồng hành nhỏ hơn của nó (nhện cái thường lớn hơn nhện đực). Tuy nhiên, một sự hấp thụ nhanh chóng là một sự chờ đợi lâu dài, ngôi sao lớn dường như giết chết đối tác của mình chậm hơn nhiều. Trải qua hàng trăm hoặc hàng nghìn năm, ngôi sao lớn hơn hút vật chất từ môi trường xung quanh ngôi sao nhỏ hơn, đồng thời dội xuống ngôi sao nhỏ hơn những chùm năng lượng nhấp nháy đẩy nhiều vật chất hơn nữa vào không gian.
Có thể một ngày nào đó ngôi sao lớn hơn sẽ có thể hấp thụ hoàn toàn ngôi sao nhỏ hơn, tác giả chính của nghiên cứu Emma van der Wateren, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Thiên văn vô tuyến Hà Lan (ASTRON), nói với Live Science. Nhưng trước đó, các nhà khoa học hy vọng sẽ làm cho hệ thống kỳ lạ này hoạt động. Các tác giả của nghiên cứu hy vọng rằng bằng cách theo dõi các xung ổn định đáng ngạc nhiên của ngôi sao lớn hơn để phát hiện những bất thường đột ngột, pulsar này sẽ giúp họ phát hiện ra những gợn sóng hiếm gặp trong cấu trúc của không thời gian được gọi là sóng hấp dẫn.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra hệ sao J0610-2100 cách Trái đất khoảng 10 năm ánh sáng vào năm 000, khi họ quan sát xung định kỳ của nó bằng kính viễn vọng vô tuyến. Các nhà nghiên cứu đã gắn hệ thống này với một pulsar, một loại sao nhỏ, dày đặc, đang suy sụp và quay rất nhanh.
Những ngôi sao chết này bị từ hóa mạnh và khi quay, phát ra các tia bức xạ điện từ từ các cực của chúng. Khi một trong những chùm tia này hướng vào Trái đất, hiệu ứng tương tự như ngọn hải đăng: ánh sáng nhấp nháy và tắt khi chùm tia đi qua chúng ta. Nếu ánh sáng nhấp nháy cứ sau 10 mili giây hoặc ít hơn (như J0610-2100, nhấp nháy cứ sau 3,8 mili giây), thì ngôi sao đó rơi vào loại thậm chí còn hiếm hơn được gọi là sao xung mili giây.
Nhiều sao xung mili giây chia sẻ quỹ đạo của chúng với các ngôi sao đồng hành giống Mặt trời, mà các sao xung từ từ nuốt chửng. Khi các ẩn tinh hấp thụ các đĩa vật chất đang quay thoát ra từ một ngôi sao đồng hành, chúng phát sáng dưới dạng tia X có thể được phát hiện trong khắp thiên hà.
Và đôi khi một pulsar có thể lấy nhiều hơn số tiền cần thiết từ người bạn đồng hành của nó. Nếu ngôi sao đồng hành của sao xung có khối lượng nhỏ hơn / khối lượng Mặt trời của Trái đất, thì hệ sao như vậy được gọi là sao xung "góa phụ đen".
J0610-2100 là sao xung góa phụ đen thứ ba từng được phát hiện và dường như là một trong những sao đói nhất. Nghiên cứu cho thấy ngôi sao đồng hành của sao xung có khối lượng chỉ bằng 0,02 khối lượng của Mặt trời và quay quanh sao xung cứ sau bảy giờ hoặc lâu hơn. Các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu kính viễn vọng vô tuyến trong 16 năm từ hệ sao ăn thịt người này. Mặc dù hệ thống này có nét tương đồng không thể nhầm lẫn với một sao xung góa phụ đen, nhóm nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi thấy rằng nó thiếu một số tính năng đặc biệt. Ví dụ, hệ thống sao chưa bao giờ biểu hiện cái được gọi là sự mờ đi của sóng vô tuyến, một hiện tượng gần như phổ biến đối với các sao xung góa phụ đen khác. Trong 16 năm, hệ thống sao cũng chưa bao giờ cho thấy bất kỳ sai lệch nào về thời gian - những khác biệt nhỏ đột ngột về thời gian của xung của sao xung so với dự đoán của các nhà thiên văn học.
Theo Van der Vateren, rất khó giải thích sự vắng mặt của hai hiện tượng phổ biến này. Có lẽ đường ngắm của pulsar này bị dịch chuyển nên kính viễn vọng trên mặt đất không thể nhìn thấy nhật thực vô tuyến, hoặc có lẽ ngôi sao đồng hành của pulsar không phát ra nhiều như các pulsar đã biết khác thể hiện những đặc điểm này. Nhưng trong mọi trường hợp, hệ thống góa phụ đen này cực kỳ ổn định và có thể dự đoán được, khiến nó trở thành một ứng cử viên lý tưởng để phát hiện sóng hấp dẫn, các nhà nghiên cứu cho biết.
Những sóng này (do Albert Einstein tiên đoán lần đầu) xảy ra khi các vật thể mạnh nhất trong vũ trụ tương tác với nhau—chẳng hạn như khi các lỗ đen hoặc sao neutron va chạm. Các sóng dao động trong thời gian và không gian với tốc độ ánh sáng, làm biến dạng cấu trúc của vũ trụ trên đường đi của chúng.
Một cách mà các nhà thiên văn học hy vọng có thể phát hiện ra sóng hấp dẫn là theo dõi đồng thời các ẩn tinh trong hàng chục phần nghìn giây bằng cách sử dụng các hệ thống gọi là mảng đồng bộ hóa xung. Nếu, vào cùng một thời điểm, mọi pulsar trong mảng đột nhiên trải qua sự bất thường về thời gian, điều này có thể chỉ ra rằng một thứ gì đó có khối lượng lớn, chẳng hạn như sóng hấp dẫn, đã phá vỡ các xung của chúng trên đường đến Trái đất. Đó là điều làm cho việc phát hiện ra các ẩn tinh góa phụ đen có khả năng dự đoán cao như thế này trở nên rất quan trọng.
Các ẩn tinh góa phụ đen, thường quá thất thường do nhật thực vô tuyến và dị thường thời gian của chúng, hiếm khi là ứng cử viên sáng giá để phát hiện sóng hấp dẫn. Nhưng J0610-2100 có thể là một ngoại lệ – và chính sự tồn tại của nó cho thấy rằng có thể có những ngoại lệ liên quan khác.
Bạn có thể giúp Ukraine chiến đấu chống lại những kẻ xâm lược Nga. Cách tốt nhất để làm điều này là quyên góp quỹ cho Các lực lượng vũ trang của Ukraine thông qua Cuộc sống tiết kiệm hoặc thông qua trang chính thức NBU.
Đọc thêm:
- Hubble đã phát hiện ra một trong những ngôi sao lâu đời nhất trong Vũ trụ - Earendil
- SpaceX đang chuẩn bị cho Falcon 9 ra mắt vào ngày 1 tháng 8 trong sứ mệnh Axiom Space Ax- của NASA