Phát hiện chấn động từ vũ trụ: Lỗ đen nuốt sao neutron với quỹ đạo lệch tâm
Theo một nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí khoa học The Astrophysical Journal Letters, một cặp vật thể cực đoan đã gây chấn động Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa laser (LIGO) của Mỹ thông qua một vụ va chạm kinh hoàng, làm lan tỏa những gợn sóng hấp dẫn khắp không gian vũ trụ. Phát hiện này bắt nguồn từ một gợn sóng mang tên GW200105 được ghi nhận vào năm 2020, theo thông tin từ Live Science.
GW200105: Bằng chứng về sự kiện hiếm có
GW200105 được xác định là bằng chứng rõ ràng về một lỗ đen nuốt chửng một sao neutron, phần lõi siêu đặc của một ngôi sao khổng lồ đã sụp đổ. Đây được coi là một trong những dạng vật thể cực đoan nhất trong vũ trụ. Sự kiện này dẫn đến sự hình thành một lỗ đen mới với khối lượng gấp khoảng 13 lần khối lượng Mặt Trời, nằm ở vị trí cách Trái Đất khoảng 1 tỉ năm ánh sáng.
Gần đây, các nhà nghiên cứu đã quyết định đi sâu tìm hiểu thêm về sự kiện thông qua một mô hình mới được phát triển bởi Viện Thiên văn sóng hấp dẫn thuộc Đại học Birmingham (Anh), cùng với dữ liệu bổ sung từ Máy dò sóng hấp dẫn giao thoa kế Virgo, một đài quan sát đặt tại Ý.
Kết quả bất ngờ: Quỹ đạo lệch tâm phá vỡ lý thuyết
Kết quả nghiên cứu mới cho thấy những đánh giá trước đây về GW200105 đã có sai sót đáng kể. Cụ thể, khối lượng của lỗ đen đã bị đánh giá thấp, trong khi khối lượng của sao neutron lại bị đánh giá quá cao. Quan trọng hơn, hệ thống lỗ đen - sao neutron này đã có quỹ đạo lệch tâm, tức hình elip, chứ không phải là một vòng tròn hoàn hảo ngay trước thời điểm va chạm.
Phát hiện này gây sốc và đặt ra nhiều nghi vấn về nguồn gốc của cặp vật thể. Theo lý thuyết thiên văn được chấp nhận rộng rãi, các hệ sao đôi neutron - lỗ đen được cho là hình thành từ các cặp sao khối lượng lớn riêng lẻ cùng tiến hóa. Quá trình này kéo dài cho đến khi một ngôi sao trở thành lỗ đen và ngôi sao còn lại biến thành sao neutron. Khi cặp đôi này tiến gần nhau, lực thủy triều và bức xạ sóng hấp dẫn sẽ ép quỹ đạo của chúng thành một vòng tròn hoàn hảo trước cú va chạm rung chuyển vũ trụ.
Tuy nhiên, độ lệch tâm khác 0 - tức quỹ đạo hình elip - của hai vật thể này trước khi va chạm đã phá vỡ hoàn toàn lý thuyết đó. Các tác giả nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng chúng có thể không phải là một cặp đôi ngay từ đầu, mà là tàn tích của hai ngôi sao khổng lồ, tình cờ lướt qua nhau trong một môi trường dày đặc sao, và sau đó bị bắt giữ bởi lực hấp dẫn lẫn nhau.
Ý nghĩa khoa học sâu sắc
Sự kiện này được xem là chưa từng có tiền lệ trong lịch sử quan sát thiên văn. Do đó, phát hiện không chỉ thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về quá trình hình thành các hệ sao đôi, mà còn buộc giới khoa học phải xem xét lại và thẩm định các nền tảng lý thuyết đã tồn tại hàng thập kỷ qua. Nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong việc khám phá các hiện tượng cực đoan trong vũ trụ, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cập nhật và hoàn thiện các mô hình khoa học hiện có.
