NASA phát hiện hệ sao 4 ngôi 'phi thường' TIC 120362137, hé lộ tương lai sáp nhập
Chiến binh săn tìm ngoại hành tinh TESS của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) vừa công bố một phát hiện gây chấn động giới thiên văn: hệ sao TIC 120362137, được mô tả là "phi thường" với 4 ngôi sao tồn tại cực kỳ gần nhau. Theo Space.com, đây là hệ sao nhỏ gọn nhất mà các nhà khoa học từng biết đến, mang cấu trúc độc đáo 3+1 và hứa hẹn những vụ sáp nhập trong tương lai xa.
Cấu trúc hiếm có và khoảng cách chưa từng thấy
TIC 120362137 bao gồm 3 ngôi sao quay quanh nhau với khoảng cách tương đương từ Sao Thủy tới Mặt Trời, trong khi ngôi sao thứ tư quay bên ngoài cụm ba này một khoảng tương tự như từ Sao Mộc đến Mặt Trời. Khoảng cách giữa các ngôi sao nhỏ chưa từng thấy, khiến hệ này trở thành một mẫu vật lý tưởng để nghiên cứu sự hình thành sao và ổn định quỹ đạo dài hạn.
Tiến sĩ Tamás Borkovits từ Đại học Szeged (Hungary), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Các hệ sao phân cấp 3+1 cực kỳ hiếm gặp. TIC 120362137 không chỉ là một kỳ quan thiên nhiên mà còn có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các quá trình tiến hóa sao phức tạp."
Quá trình phát hiện đầy bất ngờ
Ban đầu, nhóm nghiên cứu nhận thấy TIC 120362137 dường như là một cặp sao che khuất lẫn nhau mỗi 3,3 ngày, gây ra sự sụt giảm độ sáng kéo dài 1-2 giờ. Tuy nhiên, sau đó họ phát hiện thêm một chu kỳ sụt giảm độ sáng khác, kéo dài từ 1-2 ngày sau mỗi 25-26 ngày, tiết lộ sự hiện diện của ngôi sao thứ ba với chu kỳ quỹ đạo khoảng 51 ngày.
Tiếp theo, các nhà khoa học lại quan sát thấy những lần che khuất khác, chứng minh sự tồn tại của ngôi sao thứ tư với chu kỳ quỹ đạo khoảng 1.046 ngày. Ba ngôi sao trong cụm gần nhau có khối lượng lớn hơn và nóng hơn Mặt Trời, trong khi ngôi sao ngoại cùng thì nguội hơn, tạo nên một sự tương phản thú vị.
Tương lai biến đổi thành hai sao lùn trắng
Bằng cách sử dụng các mô phỏng máy tính tiên tiến, các nhà nghiên cứu đã dự đoán tương lai của hệ sao này. Quá trình sẽ diễn ra qua các giai đoạn sau:
- Ngôi sao nặng nhất trong cụm ba (gọi là A) sẽ tiến tới trạng thái sao khổng lồ đỏ và hợp nhất với bạn đồng hành gần nhất, tạo thành thiên thể A'.
- Sau khoảng 276 triệu năm, A' sẽ hợp nhất với ngôi sao B còn lại trong cụm ba khi cả hai đều đạt trạng thái sao khổng lồ đỏ, hình thành nên AB.
- Ngôi sao AB sau đó mất đi một phần đáng kể khối lượng, cuối cùng sụp đổ để tạo thành một sao lùn trắng. Đồng thời, ngôi sao thứ tư ở xa cũng trải qua quá trình tương tự, tạo ra sao lùn trắng thứ hai.
Khoảng cách giữa các ngôi sao sẽ thay đổi đáng kể trong suốt quá trình này. Cuối cùng, hệ chỉ còn lại hai sao lùn trắng quay quanh nhau với chu kỳ quỹ đạo khoảng 44 ngày. Phát hiện này không chỉ làm sáng tỏ sự tiến hóa của các hệ sao đa cấp mà còn mở ra cánh cửa mới cho việc nghiên cứu vật lý thiên văn trong tương lai.
