Vụ nổ sao xảy ra 2.000 năm trước đây có thể quan sát bằng mắt thường?

Molnar dự đoán rằng một ngôi sao nhị phân (hai ngôi sao quay quanh nhau) mà ông đang theo dõi sẽ sáp nhập và bùng nổ vào năm 2020. Vào thời điểm đó, ngôi sao này sẽ sáng hơn một vạn lần và trở thành một trong những ngôi sao sáng hơn trên bầu trời trong một khoảng thời gian. Ngôi sao này là một phần của chòm sao Cygnus và việc sáp nhập này sẽ tạo ra một ngôi sao mới, bổ sung vào nhóm sao thập tự phương Bắc.

Nếu dự báo này chính xác, đây sẽ là lần đầu tiên trong lịch sử loài người dự đoán được sự ra đời của một ngôi sao mới.

Một câu hỏi đưa đến cuộc thăm dò

Molnar đã thăm dò ngôi sao nhị phân này, được gọi là KIC 9832227, từ năm 2013. Trong một hội thảo thiên văn học mà ông tham dự, nhà thiên văn Karen Kinemuchi trình bày nghiên cứu của cô về những thay đổi độ sáng của sao KIC 9832227 và kết thúc bằng một câu hỏi: hai ngôi sao này sẽ va đập vào nhau hay là nhị phân?

Tham dự hội thảo này còn có Daniel Van Noord, sinh viên Đại học Calvin và là trợ lý nghiên cứu của Molnar. Khi đấy, Daniel coi câu hỏi đó như một thách thức cho bản thân và bắt đầu quan sát ngôi sao này từ Đài quan sát Calvin.

“Danniel xem xét màu sắc của ngôi sao này tương quan với độ sáng của nói như thế nào và xác định nó chắc chắn là một ngôi sao nhị phân”, Molnar cho biết. “Thực ra, anh ấy phát hiện nó là sao nhị phân tiếp xúc, có nghĩa là hai ngôi sao này có cùng chung một bầu khí quyển, giống như hai hạt lạc nằm trong một cái vỏ duy nhất”.

“Từ đó, Daniel xác định được chu kỳ quay chính xác dựa trên dữ liệu vệ tinh Kepler của Kinemuchi (chưa đến 11 giờ) và rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng chu kỳ này ngắn hơn một chút so những gì đã được ghi lại trước đó”, Molnar nói tiếp.

Kết quả này làm gợi nhớ đến công trình nghiên cứu đã được công bố bởi nhà thiên văn Romuald Tylenda, người đã nghiên cứu các dữ liệu quan sát để xem một ngôi sao khác (sao V1309 Scorpii) hành xử như thế nào trước khi nó bất ngờ bùng nổ vào năm 2008 và tạo ra một ngôi sao đỏ mới (một dạng nổ sao gần đây mới được công nhận là khác biệt so với các vụ nổ sao khác). Dữ liệu về ngôi sao này trước thời điểm bùng nổ cho thấy đây là ngôi sao nhị phân tiếp xúc có chu kỳ quay giảm với tốc độ gia tăng, có nghĩa là hai ngôi sao của nó ngày càng quay nhanh hơn. Đối với Molnar, mô hình thay đổi quỹ đạo này là một “phiến đá Rosetta” để giải thích cho dữ liệu mới. (Phiến đá Rosetta là một tấm bia Ai Cập cổ đại khắc một sắc lệnh ban hành ở Memphis năm 196 TCN được viết bằng ba loại chữ với một vài khác biệt nhỏ giữa chúng, do đó tấm bia này đã cung cấp chiếc chìa khóa vô giá giúp các nhà khoa học hiểu được chữ tượng hình Ai Cập)

Đưa ra một dự đoán táo bạo

Sau khi quan sát sự thay đổi về chu kỳ quay liên tục từ năm 2013 đến năm 2014, Molnar đã trình bày các kết quả nghiên cứu tại hội thảo diễn ra vào tháng 1 năm 2015 của Hội Thiên văn Hoa Kỳ và dự đoán rằng KIC 9.832.227 có thể sẽ đi theo số phận của V1309 Scorpii. Tuy nhiên, trước khi xem xét giả thuyết này một cách nghiêm túc, các nhà khoa học cần phải loại trừ những lời giải thích khác về sự thay đổi chu kỳ quay.

Hai năm sau cuộc họp đó, Molnar và nhóm nghiên cứu đã tiến hành kiểm tra các phương án thay thế. Đầu tiên, nhóm nghiên cứu loại trừ sự hiện diện của một ngôi sao đồng hành với một chu kỳ quay lớn hơn 15 năm dựa trên các quan sát quang phổ. Sau đó, tốc độ của chu kỳ quay giảm của hai năm trước đúng theo dự đoán được đưa ra vào năm 2015 và hiện nay lớn hơn chu kỳ quay của các ngôi sao nhị phân tiếp xúc khác.

Từ lý thuyết đến thực tế

“Tóm lại là chúng tôi thực sự nghĩ rằng giả thuyết sáp nhập sao của chúng tôi nên được xem xét một cách nghiêm túc ngay từ bây giờ và chúng ta nên nghiên cứu vấn đề này trong một vài năm tới một cách cẩn trọng để nếu ngôi sao này bùng nổ, chúng ta có thể biết được điều gì dẫn đến vụ nổ đó”, Molnar cho biết.

Trong năm tới, Molnar và các đồng nghiệp sẽ quan sát KIC 9832227 ở tất cả các bước sóng: Sử dụng Kính thiên văn vô tuyến Very Large Array, Kính thiên văn hồng ngoại và tàu vũ trụ XMM-Newton để nghiên cứu lần lượt phát xạ sóng vô tuyến, hồng ngoại và tia X của ngôi sao này.

“Nếu dự đoán của Larry là đúng, dự án của anh ấy sẽ chứng minh lần đầu tiên rằng các nhà thiên văn có thể nắm bắt được một số ngôi sao nhị phân khi chúng sắp lụi tàn và rằng họ có thể theo dõi những năm cuối cùng của một ngôi sao sắp chết cho đến thời điểm cuối cùng là một vụ nổ sao ấn tượng”, Matt Walhout, Trưởng khoa Khoa Nghiên cứu và học bổng tại Đại học Calvin, nói.

N.L.H-NASATI (Theo Phys)