Các nhà khoa học đã phát hiện ra xu hướng dao động chung của sao xung, giải đáp bí ẩn về nguồn gốc hình thành vũ trụ.

Milky way and starry sky background. Premium Photo

Trong 2.500 năm qua, con người đã cảm nhận được nhiều chiều kích âm từ các ngôi sao và thiên thể trong vũ trụ. Đặc biệt là sao xung, độ sáng và dao động đa dạng của ngôi sao này mang đến cảm giác như nhịp điệu của một bản nhạc.

Có ngôi sao dao động đều đặn, nhưng có ngôi sao lại “tinh nghịch” hơn, dao động bất thường hơn. Chẳng hạn như sao Delta Scuti, nặng gấp 1,5 – 2,5 lần Mặt trời. Ánh sáng từ ngôi sao này thể hiện các dao động phức tạp, khó để giải mã thành các mô hình xung pulsation mode thông thường.

Theo một nghiên cứu mới đây trên tờ Nature, nhà khoa học Tom Bedding và nhóm của ông từ Đại học Sydney, đã phát hiện ra một chuỗi các pulsation mode tần số cao trong các ngôi sao 60 Scuti. Khám phá này đã hé mở bí mật về động lực bên trong sao xung, giúp các nhà thiên văn học hiểu hơn về sự phát triển của Dải Ngân hà.

Deep space nebula with stars background Premium Photo

Các xung của sao Scuti Delta vẫn còn nhiều bí ẩn đối với các nhà thiên văn học vì các ngôi sao này quay rất nhanh. Khác với Mặt trời, quay một lần sau 24 ngày, sao Delta Scuti hoàn thành một vòng quay chỉ trong 1-2 ngày. Với tốc độ quay như vậy, sao Delta Scuti không có hình cầu như Mặt trời mà trải dài trên vũ trũ.

Các xung từ sao Delta Scuti thường khá lộn xộn, và sẽ trở nên ngày càng “ồn ào” khi sao tồn tại lâu. Trong suốt vòng đời của sao (trong vài tỷ năm), các ngôi sao giữ nguyên vỏ ngoài là hydro, đốt cháy hydro trong lõi và chuyển đổi lõi thành helium. Khi đó, sao Delta Scuti chuyển hóa thành hai môi trường khí với những tính chất khác nhau. Tom Bedding cho biết, hai phần này của ngôi sao đều có thể dao động. Chúng giống như hai nhạc cụ, khi được ghép nối, chúng trở nên rất phức tạp.

Những ngôi sao như Mặt Trời chỉ bắt đầu chuyển hoá, hay chuyển sang chế độ “va chạm” khi “già” đi. Nhưng trái lại, sao Delta Scuti bắt đầu chuyển sàn chế độ “va chạm” sớm hơn rất nhiều, gây khó khăn cho việc nhận diện các chế độ xung pulsation mode khi chúng “đến tuổi”.

Vì vậy, Bedding và nhóm của ông chỉ xác định các mô hình chung ở những ngôi sao trẻ với tuổi đời vài triệu năm. Ông cho biết: “Chúng tôi đã hoàn thành nghiên cứu trên những ngôi sao có dao động đơn giản, vậy nên, tôi muốn nghiên cứu thêm về những ngôi sao bí ẩn, chưa được khai thác. Những thiên thể mà nhìn tưởng như có dao động đều đặn, nhưng không hẳn.”

Nhóm nghiên cứu có thể đo dao động của những ngôi sao có dao động đơn giản nhờ vào kính viễn vọng TESS của NASA – một công cụ quan sát các hành tinh trên vũ trụ mới ra mắt năm 2018.

TESS đưa ra các mẫu hình ảnh từ vũ trụ chỉ trong vòng 30 phút, cho phép nhóm của Bedding quan sát những chi tiết đầu tiên về sao Delta Scuti. TESS sẽ nâng cấp với khoảng thời gian 10 phút vào tháng 7, hứa hẹn tiết lộ thêm nhiều thông tin về ngôi sao này và giúp các nhà thiên văn học tiến xa hơn trong hai lĩnh vực về khoa học vũ trụ: Asteroseismology và Galactic Archaeology (khảo cổ học thiên hà).

Asteroseismology sử dụng sóng âm và dao động để nghiên cứu cấu tạo thành phần bên trong của một vật thể. Khi xác định được thêm nhiều pulsation mode trong các ngôi sao, các nhà thiên văn học sẽ có thể tái tạo lại các chi tiết bí ẩn về chuyển hóa của sao.

 Premium Photo

Galactic Archaeology (Khảo cổ học thiên hà) là lĩnh vực tìm hiểu về sự hình thành và phát triển của các thiên hà để trở thành các thực thể lớn như Dải Ngân hà. Sao Delta Scuti là một mảnh ghép quan trọng để giải được câu đố này bởi vì những ngôi sao này phân tán rải rác khắp thiên hà.

Dao động đều đặn của những ngôi sao Delta Scuti trẻ cho phép các nhà khoa học xác định tuổi chung của chúng, giúp chúng hạn chế bị các trường hấp dẫn phân tách rải rác xung quanh Dải Ngân hà. Bedding hy vọng nghiên cứu này có thể góp phần giải đáp bí ẩn về quá trình hình thành của vũ trụ và Dải Ngân hà.

Theo Vice

Tin liên quan: