Các nhà thiên văn có thể đã phát hiện một loại hệ sao đôi cực hiếm, nơi một ngôi sao từng quay bên trong bạn đồng hành của nó.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã phân tích một pulsar nằm cách Trái Đất khoảng 455 năm ánh sáng. Pulsar là một loại sao neutron – tàn dư của một ngôi sao lớn đã chết trong một vụ nổ siêu tân tinh. Lực hấp dẫn cực mạnh từ phần còn lại này đã nén các proton và electron lại thành neutron, khiến sao neutron gần như hoàn toàn cấu thành từ neutron có mật độ cực kỳ cao.
Pulsar là những sao neutron quay nhanh và phát ra hai tia sóng vô tuyến từ hai cực từ của chúng. Các tia này trông giống như đang “nhấp nháy” vì chúng ta chỉ nhìn thấy khi một cực của pulsar hướng về phía Trái Đất. Theo các nhà nghiên cứu, pulsar này có thể hình thành từ một ngôi sao xanh nóng, có khối lượng gấp hơn 8 lần Mặt Trời.
Sử dụng kính viễn vọng vô tuyến FAST (đường kính 500 mét) tại Trung Quốc – kính viễn vọng đơn lớn nhất thế giới – các nhà thiên văn phát hiện pulsar này có một ngôi sao bạn đồng hành, là một sao helium có khối lượng khoảng 1 đến 1,6 lần Mặt Trời. Ngôi sao này đã mất hầu hết – hoặc toàn bộ – lớp vỏ hydro bên ngoài, để lại lõi chủ yếu là helium.
Cặp sao này hiện chỉ cách nhau khoảng 1,12 triệu km – tức gần 50 lần gần hơn khoảng cách từ Sao Thủy đến Mặt Trời, đồng tác giả Jin-Lan Han, chủ nhiệm bộ môn thiên văn vô tuyến tại Đài thiên văn quốc gia thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc ở Bắc Kinh, chia sẻ với Space.com. Chúng hoàn thành một vòng quay quanh nhau chỉ trong 3,6 giờ.
Đây là một pulsar mili-giây – tức quay cực nhanh, gần 100 vòng mỗi giây. Pulsar loại này thường đạt tốc độ chóng mặt như vậy khi “ăn thịt” bạn đồng hành gần đó – vật chất bị hút vào sẽ khiến nó quay ngày càng nhanh.
Nghiên cứu trước đây từng đưa ra giả thuyết rằng, khi pulsar hút vật chất từ sao đồng hành, hệ sao đôi này có thể trải qua giai đoạn gọi là “vỏ chung” (common envelope) – tức pulsar di chuyển bên trong lớp ngoài của bạn đồng hành. Tuy nhiên, chưa ai từng phát hiện hệ sao kỳ lạ như vậy – cho đến nay.
Thông qua mô hình máy tính, nhóm nghiên cứu cho rằng hai ngôi sao này ban đầu cách nhau khoảng gấp đôi khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời (299 triệu km), theo Han. Pulsar sau đó bắt đầu hút lớp vỏ ngoài của bạn đồng hành, hình thành một lớp vỏ chung bao quanh cả hai. Sau khoảng 1.000 năm, pulsar đã xoắn ốc tiến đến sát lõi của bạn đồng hành, có thể khiến phần vỏ cuối cùng bị thổi bay, để lại một hệ sao đôi có liên kết chặt chẽ.
Dựa trên số lượng ước tính các hệ sao đôi trong Dải Ngân Hà có đặc điểm tương tự, nhóm nghiên cứu cho rằng chỉ có khoảng 16 đến 84 hệ tương tự có thể tồn tại trong thiên hà của chúng ta. Các nhà khoa học đã công bố phát hiện này vào ngày 22-5 trên tạp chí Science.
Hai ngôi sao quay quanh nhau trong một hệ sao đôi trong ảnh minh họa. Ảnh: NASA
