Lần đầu chứng kiến khoảnh khắc hành tinh bị sao chủ nuốt chửng

Hình minh họa một hành tinh vào cuối vòng đời lướt qua bề mặt ngôi sao chủ của nó. Ảnh:  K Miller/R Hurt (Caltech/Ipac).

Các nhà thiên văn học đã chứng kiến ​​sự bùng nổ dữ dội của ánh sáng từ một hành tinh bị ngôi sao chủ của nó nuốt chửng, số phận kịch tính như vậy cũng đang chờ đợi Trái Đất khi Mặt Trời phình rộng nhanh chóng ở gần cuối vòng đời, theo Guardian.

Đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu ghi nhận được khoảnh khắc khi một ngôi sao già phình lớn đến mức một hành tinh gần đó bắt đầu trượt khỏi bề mặt, đẩy các luồng khí và bụi vào không gian, trước khi cuối cùng lao xuống vực sâu rực lửa.

Ông Kishalay De, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại MIT ở Cambridge, Massachusetts, cho biết: “Giống như nhiều khám phá trong khoa học, đây là một khám phá tình cờ đã thực sự mở rộng tầm mắt của chúng ta về một hiện tượng mới. Đó sẽ là số phận cuối cùng của Trái Đất”.

Dấu hiệu đầu tiên về thảm họa vũ trụ xuất hiện vào năm 2020 khi ông De phát hiện một vụ nổ ánh sáng giữa các quan sát được thực hiện trong khuôn khổ nghiên cứu Zwicky Transient Facility tại Đài quan sát Palomar ở California. Tia sáng được truy dấu tới một ngôi sao cách xa 12.000 năm ánh sáng, gần chòm sao Aquila, đang trở nên sáng hơn vài trăm lần chỉ trong 10 ngày.

Các nhà nghiên cứu trong nhóm cho rằng đã xảy ra sự hợp nhất của các vì sao, trong đó một ngôi sao hấp thụ một ngôi sao khác trong quỹ đạo của nó, nhưng các quan sát tiếp theo từ Đài quan sát Keck ở Hawaii không củng cố ý tưởng này. Hầu hết vụ hợp nhất sao đều phun ra hydro và heli, khi ngôi sao này ăn mòn ngôi sao kia, nhưng sự kiện tháng 5 không cho thấy dấu hiệu của cả hai nguyên tố.

Các quan sát sâu hơn với camera hồng ngoại tại Đài quan sát Palomar cho thấy ngôi sao này “cực kỳ sáng” ở vùng cận hồng ngoại, tiến sĩ De cho hay. Ông cho rằng sau tia sáng nóng màu trắng ban đầu, ngôi sao phun ra khí lạnh hơn vào không gian và ngưng tụ thành bụi có thể nhìn thấy được ở bước sóng hồng ngoại.

Các nhà khoa học vẫn hướng suy đoán về sự hợp nhất của các vì sao nhưng các chi tiết vẫn chưa rõ ràng cho đến khi nhóm nghiên cứu phân tích thêm dữ liệu từ kính viễn vọng không gian hồng ngoại Neowise của NASA. Phân tích cho thấy vụ nổ rất mờ nhạt, bất cứ thứ gì rơi vào ngôi sao chủ đều nhỏ hơn một ngôi sao khoảng 1.000 lần. “Đó là lúc chúng tôi nhận ra đây là một hành tinh đâm vào ngôi sao chủ của nó”, ông De nói.

Kết hợp dữ liệu lại với nhau, tiến sĩ De cho rằng sự kiện này liên quan đến một hành tinh có kích thước bằng Sao Mộc, quay quanh ngôi sao chủ của nó cực kỳ nhanh, hoàn thành một quỹ đạo trong vòng chưa đầy một ngày. Nó bắt đầu lướt qua bề mặt của ngôi sao khoảng 9 tháng trước khi vụ nổ ánh sáng xảy ra và tiếp tục trong vài trăm quỹ đạo trước khi cuối cùng lao vào ngôi sao, khiến nó sáng vụt lên nhanh chóng rồi mờ dần.

“Ngôi sao bây giờ trông rất giống với ngôi sao trước khi bùng nổ, ngoại trừ nó được bao quanh bởi lớp vỏ bụi đã bị đẩy ra trong chính vụ nổ”, tiến sĩ De cho hay. Chi tiết phát hiện này được công bố trên tạp chí Nature.

Khi một ngôi sao hết nhiên liệu vào cuối vòng đời, nó sẽ nở ra gấp một triệu lần so với kích thước ban đầu, nhấn chìm các hành tinh lân cận trong quá trình này. Khi Mặt Trời đạt đến điểm này trong tương lai, nó sẽ phồng lên đủ để nuốt chửng Sao Thủy, Sao Kim và Trái Đất.

Morgan MacLeod, nhà vật lý thiên văn trong nhóm nghiên cứu tại Harvard, cho biết: “Mọi người trong thời đại này có thể chưa cần nghĩ tới điều này, bởi khoảng 5 tỷ năm nữa nó mới xảy ra. Chúng tôi cho rằng các hành tinh sẽ khá khắc nghiệt vào thời điểm đó vì Mặt Trời cũng tăng nhiệt, vì vậy tất cả nước sẽ bốc hơi khỏi Trái Đất và đó sẽ không phải nơi để sinh sống nữa”.