Các ngôi sao khối lượng lớn trong giai đoạn “siêu khổng lồ đỏ” của chúng trở nên mờ hơn khoảng 100 lần trong phần nhìn thấy được của quang phổ điện từ trong vài tháng qua trước khi chúng sụp đổ và phát nổ dưới dạng siêu tân tinh. Đây là phát hiện của các nhà nghiên cứu từ Đại học Liverpool John Moores ở Anh và Đại học Montpelier ở Pháp, họ đã mô phỏng hình dạng của một ngôi sao lớn ngay trước khi nó nổ tung và khi nó nằm trong “kén” trước khi nổ. Công trình này có thể giúp các nhà vật lý thiên văn tìm ra nguyên nhân khiến những ngôi sao này phát nổ, cũng như cho phép các nhà thiên văn học bắt được vụ nổ đang hoạt động.
Những ngôi sao khối lượng lớn được định nghĩa là những ngôi sao nặng hơn Mặt trời từ 20 đến XNUMX lần. Trong giai đoạn cuối của cuộc đời, những ngôi sao như vậy mở rộng và nguội đi để trở thành sao siêu khổng lồ đỏ (RSG). Theo các quan sát gần đây, hầu hết các ngôi sao trước RSG có thể được bao phủ bởi một lượng lớn vật liệu bao quanh sao (CSM) và vật liệu này sau đó có thể bị đẩy ra bởi ngôi sao trong thời gian chuẩn bị trở thành siêu tân tinh. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ CSM sẽ tích lũy trong khoảng thời gian nào. Liệu nó có hình thành trong vài thập kỷ nhờ cái gọi là “siêu gió”? Hay sẽ mất chưa đầy một năm thông qua một đợt bùng phát ngắn ngủi?
Mô phỏng quang phổ nhìn thấy được cho các RSG trước vụ nổ
Để làm sáng tỏ bí ẩn này, các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Ben Davies of LiverpoolJohn Moores đã mô phỏng quang phổ nhìn thấy được của RSG ngay trước khi chúng nổ tung và khi chúng được bao quanh bởi CSM trước khi phát nổ. Họ phát hiện ra rằng những ngôi sao này hầu như không thể nhìn thấy ngay trước khi chúng phát nổ vì CSM hấp thụ hầu như tất cả ánh sáng ở các bước sóng khả kiến. Davies giải thích: “CSM dày đặc gần như che khuất hoàn toàn ngôi sao, khiến nó mờ hơn 100 lần trong phần nhìn thấy được của quang phổ điện từ. “Điều này có nghĩa là một ngày trước khi ngôi sao phát nổ, nó gần như không thể bị phát hiện.”
Ông cho biết thêm, các kho lưu trữ của kính thiên văn chứa đầy những hình ảnh ngẫu nhiên chứa các ngôi sao lớn đã biến thành siêu tân tinh. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đang khảo sát một thiên hà gần đó để tìm các ngôi sao già có thể đã vô tình chụp được ảnh của một RSG mà sau đó sẽ phát nổ vài năm sau đó. Trong những hình ảnh trước vụ nổ này, những ngôi sao sắp chết trông to và sáng, giống như những ngôi sao khối lượng lớn luôn làm, điều đó có nghĩa là chúng chưa thể xây dựng nên cái kén bao quanh các vì sao như dự đoán.
“Điều này cho chúng ta biết rằng trong những năm cuối đời của ngôi sao, nó chuyển từ rất sáng sang hầu như vô hình chỉ trong vài tháng,” ông nói Thế giới vật lý. “Đây là dấu hiệu cho thấy siêu tân tinh sắp xảy ra và gợi ý rằng cái kén được hình thành trong vòng chưa đầy một năm, rất nhanh.”
Mô hình siêu gió có thể được loại trừ
Ông nói, kết quả cũng có nghĩa là mô hình siêu gió có thể bị loại trừ, vì trong trường hợp này, các RSG sẽ bị che khuất trong nhiều thập kỷ trước khi chúng phát nổ.
Cách Betelgeuse thổi đỉnh và mất nhịp
Công việc mới, được trình bày chi tiết trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, có thể giúp tối ưu hóa cách các cơ sở trong tương lai như Đài quan sát Vera Rubin, sẽ xuất hiện trực tuyến trong vài năm tới, hãy tìm kiếm các ngôi sao lớn. Davies giải thích: “Các chương trình như vậy sẽ khảo sát một phần lớn bầu trời cứ sau vài đêm và do đó theo dõi hàng tỷ ngôi sao, bao gồm hàng nghìn RSG. “Nếu một trong những RSG này bắt đầu mờ đi đáng kể, chúng tôi có thể kích hoạt cảnh báo để bắt đầu quan sát ngôi sao cẩn thận hơn. Đây sẽ là bước đầu tiên để tìm ra nguyên nhân gây ra những vụ nổ trước vụ nổ này.”
