Betelgeuse, một sao khổng lồ đỏ trong chòm sao Orion, đã trải qua một vụ phun trào lớn chưa từng thấy, theo các nhà thiên văn học.
Vào cuối năm 2019, Betelgeuse lần đầu tiên thu hút sự chú ý khi ngôi sao lấp lánh như một viên hồng ngọc bất ngờ mờ đi trong một khoảng thời gian. Sau đó vào năm 2020, nó vẫn tiếp tục mờ nhạt.
Một số nhà khoa học suy đoán rằng ngôi sao sẽ phát nổ như một siêu tân tinh, và họ đã cố gắng xác định điều gì đã xảy ra với nó kể từ đó.
Giờ đây, sau khi phân tích dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Hubble và các đài quan sát khác, các nhà thiên văn học tin rằng Betelgeuse đã trải qua một “vụ phóng khối lượng bề mặt” (SME) khổng lồ, làm mất đi một phần đáng kể bề mặt có thể nhìn thấy của ngôi sao.
Andrea Dupree, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard–Smithsonian ở Cambridge, Massachusetts, cho biết trong một tuyên bố: "Chúng tôi chưa bao giờ thấy một vụ giải phóng vật chất lớn đến thế trên bề mặt của một ngôi sao. Có điều gì đó đang diễn ra mà chúng tôi không hoàn toàn nắm được".
Dupree nói thêm: "Đó là một hiện tượng hoàn toàn mới mà chúng tôi có thể quan sát trực tiếp và phân giải các chi tiết bề mặt bằng Hubble. Chúng tôi đang theo dõi sự tiến hóa của ngôi sao theo thời gian thực”.
Mặt trời của chúng ta thường xuyên trải qua các vụ phun trào nhật hoa hay bão Mặt trời, giải phóng vật chất thẳng vào trong không gian. Nếu các cơn bão không gian này va chạm vào Trái đất, nó có thể gây ảnh hưởng đến hệ thống thông tin liên lạc dựa trên vệ tinh và lưới điện.
Trong vụ phóng khối lượng bề mặt của Betelgeuse, ngôi sao này đã phát ra lượng vật chất nhiều hơn 400 tỷ lần so với một cơn bão Mặt trời điển hình.
Thời gian tồn tại của một ngôi sao
Việc theo dõi Betelgeuse và hành vi bất thường của nó đã cho phép các nhà thiên văn quan sát những gì xảy ra vào thời kỳ cuối trong vòng đời của một ngôi sao.
Sau khi đốt cháy nhiên liệu trong lõi, Betelgeuse đã phình to lên và trở thành một sao khổng lồ đỏ, với đường kính 1 tỷ dặm (1,6 tỷ km).
Dự kiến, ngôi sao cuối cùng sẽ phát nổ trong một siêu tân tinh. Chúng ta có thể nhìn thấy sự kiện này vào ban ngày trên Trái đất. Hiện tại, ngôi sao vẫn đang trải qua một số vụ phun trào dữ dội.
Theo các nhà thiên văn, khối lượng mà các ngôi sao mất đi vào cuối đời khi chúng bị đốt cháy thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể ảnh hưởng đến sự tồn tại của chúng, nhưng thậm chí mất đi một lượng đáng kể khối lượng bề mặt không phải là dấu hiệu cho thấy Betelgeuse đã sẵn sàng nổ tung.
Các nhà thiên văn học như Dupree đã nghiên cứu cách ngôi sao hoạt động trước, trong và sau vụ phun trào với nỗ lực tìm hiểu điều gì đã xảy ra.
Các nhà khoa học tin rằng một dòng đối lưu, trải dài hơn 1 triệu dặm (1,6 triệu km), bắt nguồn từ bên trong ngôi sao đã gây ra vụ phun trào, khiến cho một phần vỏ ngoài của ngôi sao được gọi là quang quyển văng ra.
Sau khi mảnh quang quyển của Betelgeuse, nặng gấp mấy lần Mặt trăng, bay vào không gian, nó nguội đi và hình thành một đám mây bụi lớn chặn ánh sáng của ngôi sao.
Betelgeuse là một trong những ngôi sao sáng nhất trên bầu trời đêm của Trái đất, vì vậy viêc nó mờ đi - kéo dài trong vài tháng - cũng có thể nhận thấy qua các đài quan sát và kính thiên văn nhỏ của những nhà quan sát nghiệp dư.
Phục hồi sau vụ nổ
Các nhà thiên văn đã đo nhịp điệu của Betelgeuse trong 200 năm. Về cơ bản, ngôi sao này có một chu kỳ mờ và sáng với thời gian 400 ngày. Chu kỳ này đã dừng lại do hậu quả của vụ phun trào.
Dữ liệu từ kính thiên văn đã chỉ ra rằng lớp bên ngoài của ngôi sao đã trở lại bình thường khi Betelgeuse từ từ phục hồi, nhưng bề mặt của nó vẫn dao động trong khi quang quyển tái tạo lại.
Các nhà thiên văn học chưa từng thấy một ngôi sao nào mất nhiều bề mặt như thế này trước đây. Điều này cho thấy rằng các vụ phóng khối lượng bề mặt rất khác các vụ phun trào nhật hoa.
Các nhà nghiên cứu sẽ có nhiều cơ hội theo dõi hơn để quan sát khối lượng phóng ra từ ngôi sao bằng cách sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb, có thể tiết lộ thêm manh mối thông qua ánh sáng hồng ngoại không nhìn thấy được.
Văn Thiện
