Sử dụng kính viễn vọng không gian Hubble (NASA/ESA), nhóm các nhà thiên văn học quốc tế mới đây đã chụp được những bức ảnh quang học đầu tiên về một vụ nổ sao gây chấn động, đồng thời phát hiện một quả bong bóng hình củ lạc nhanh chóng phình ra trong không gian.

Thành viên của nhóm nghiên cứu Valerio Ribeiro – nghiên cứu sinh thuộc Đại học John Moores Liverpool đã trình bày kết quả của họ vào ngày 22 tháng 4 tại hội nghị Tuần lễ Thiên văn học và Khoa học vũ trụ Châu Âu tổ chức tại Đại học Hertfordshire.

Các nhà nghiên cứu đã quan sát một ngôi sao trong chòm sao Ophiuchus (còn gọi là RS Oph). Tại chòm sao này đã diễn ra rất nhiều vụ nổ trong vòng một thế kỷ qua. Vào ngày 12 tháng 2 năm 2006, các nhà thiên văn học nghiệp dư Nhật Bản cho biết nó phát sáng một lần và có thể quan sát được bằng mắt thường. Đây là vụ nổ đầu tiên của RS Oph kể từ năm 1985, mang lại cho các nhà khoa học một cơ hội chưa từng có nhằm nghiên cứu chòm sao này nhờ vào các kính viễn vọng hiện đại trên mắt đất và trong không gian, trong đó có cả kính viễn vọng Hubble.

RS Oph có chứa một ngôi sao lùn trắng, ngôi sao này đã chết và có kích cỡ bằng Trái Đất quay quanh một ngôi sao lớn hơn được gọi là ngôi sao khổng lồ màu đỏ. Do khoảng cách của nó với ngôi sao đỏ, sao lùn trắng kéo khí giàu hydro từ lớp ngoài của ngôi sao đỏ, và cứ 20 năm lượng khí tích tụ trên bề mặt của ngôi sao lùn trắng lại gây ra một vụ nổ nhiệt hạch mạnh mẽ. Hiện tượng ngôi sao lùn trắng tăng lên độ sáng cực đại xảy ra chưa đầy một ngày, ở đỉnh điểm năng lượng mà RS Oph phát ra lớn gấp 100.000 lần Mặt Trời. Vụ nổ cũng thải ra lượng lớn vật chất tương đương với khối lượng của Trái Đất ở tốc độ vài ngàn kilomet trên một giây.

Bức hình tàn dư của vụ nổ RS Ophiuchi. (Ảnh: NASA/HST và Valerio Ribeiro)

Ngôi sao khổng lồ màu đỏ cũng liên tục mất một lượng khổng lồ khí do có luồng gió bao quanh hệ thống. Kết quả là vụ nổ trên ngôi sao lùn trắng xảy ra bên trong khí quyển của người bạn đồng hành của nó, khí phát ra từ vụ nổ lại đâm sầm vào ngôi sao đỏ với tốc độ rất lớn. Nhờ kính viễn vọng Hubble, các quan sát về RS Oph đã được tiến hành sau vụ nổ khoảng 155 đến 449 ngày. Kết hợp hình ảnh quang phổ học từ các kính viễn vọng trên mặt đất, những bức ảnh đầu tiên để lộ ra hình ảnh cấu trúc hai thùy giống củ lạc, vật chất tuôn ra bên ngoài với tốc độ 1000 đến 3000 km/s.

Nhóm cũng xác định rằng luồn gió khổng lồ màu đỏ có hình dạng của tinh vân. Trong hệ đôi như thế này, vật chất tập trung ở mặt phẳng quỹ đạo của các ngôi sao trong khi ở hai cực khí lại ít đậm đặc hơn. Khi vụ nổ xảy ra, vật chất bị tống ra ngoài sẽ đâm vào vùng khí dày đặc tại mặt phẳng quỹ đạo sau đó giảm tốc nhanh chóng còn ở hai cực khí vẫn chuyển động nhanh. Kết quả chính là hình dạng củ lạc như quan sát được trong ảnh, điều này đã xác nhận tính chân thực của các quan sát trước đây sử dụng kính viễn vọng radio trên mặt đất.

Hiện Valerio Ribeiro hy vọng quan sát được RS Oph trong những năm tới. Ông nhận xét: “Một số nhà thiên văn học tin rằng những hệ đôi như thế này sẽ nổ như các siêu tân tinh. Nghiên cứu tiếp theo của chúng tôi sẽ giúp chúng tôi biết được liệu điều đó có thực sự xảy ra hay không”.