Mô phỏng ngôi sao sắp chết nuốt chửng ngoại hành tinh. Ảnh: NOIRLab/NSF/AURA
Thông qua phân tích vô số ngôi sao ở nhiều giai đoạn tiến hóa khác nhau, giới thiên văn học phát hiện khi Mặt Trời và những ngôi sao tương tự gần tới cuối vòng đời, chúng bắt đầu cạn kiệt nguồn nhiên liệu cơ bản là hydro ở gần lõi, dẫn đến phần lõi co lại, đồng thời vỏ ngoài mở rộng và nguội dần. Trong giai đoạn “sao khổng lồ đỏ” này, ngôi sao phình to gấp 100 - 1.000 lần đường kính ban đầu, nuốt chửng các hành tinh quay xung quanh.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học tìm thấy bằng chứng về ngôi sao ở trước và sau khi nuốt chửng hành tinh. Tuy nhiên, họ chưa bao giờ bắt gặp một ngôi sao đang hoạt động như vậy. Trong nghiên cứu mới công bố hôm 3/5 trên tạp chí Nature, Kishalay De , nhà vật lý thiên văn ở Viện Công nghệ Massachusetts, và cộng sự kiểm tra chớp bức xạ mang tên ZTF SLRN-2020, được ghi nhận năm 2020 ở đĩa của dải Ngân Hà ở cách 12.000 năm ánh sáng, gần chòm sao Aquila. Trong sự kiện, một ngôi sao sáng lên gấp 100 lần trong vòng một tuần.
Nhóm nghiên cứu thu được phát hiện ban đầu thông qua phân tích dữ liệu thu thập bởi cơ sở Zwicky Transient Facility thuộc Đài quan sát Palomar của Viện Công nghệ California. Zwicky Transient Facility chuyên quét bầu trời để tìm ngôi sao thay đổi nhanh chóng về độ sáng. Để tìm hiểu nhiều hơn về ZTF SLRN-2020, De phân tích quang phổ ánh sáng từ đợt bùng phát.
Khí gas lạnh từ chớp sáng như vậy thường là kết quả của ngôi sao sáp nhập. Khi nghiên cứu sâu hơn bằng cách xem xét dữ liệu về cùng ngôi sao do Đài quan sát Keck ở Hawaii thu thập, De tìm thấy phân tử chỉ tồn tại ở nhiệt độ rất lạnh. Khí gas lạnh có thể ngưng tụ để hình thành bụi theo thời gian. Khoảng một năm sau phát hiện ban đầu, De và cộng sự phân tích dữ liệu về ngôi sao lấy từ camera hồng ngoại ở Đài quan sát Palomar. Dữ liệu hồng ngoại có thể hé lộ tín hiệu của vật chất lạnh hơn. Các nhà khoa học nhận thấy đợt bùng phát ánh sáng khả kiến từ ngôi sao đi kèm với tín hiệu ánh sáng cận hồng ngoại mờ dần sau 6 tháng.
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu kiểm tra dữ liệu thu thập từ kính viễn vọng không gian hồng ngoại của NASA, NEOWISE. Kết quả chỉ ra toàn bộ năng lượng ngôi sao giải phóng từ sau đợt bùng phát ban đầu rất nhỏ. Điều đó có nghĩa thứ sáp nhập với ngôi sao phải nhỏ hơn 1.000 lần so với bất kỳ ngôi sao nào khác. Khối lượng sao Mộc cũng bằng khoảng 1/1.000 khối lượng Mặt Trời. Từ đó, các nhà nghiên cứu kết luận đó là một hành tinh đâm vào sao chủ.
Dựa vào bản chất của đợt bùng phát, các nhà thiên văn học ước tính sự kiện giải phóng hydro tương đương 33 lần khối lượng Trái Đất và lượng bụi bằng 0,33 khối lượng Trái Đất. Từ đây, họ tính toán ngôi sao chủ bằng 0,8 - 1,5 khối lượng Mặt Trời và nuốt chửng hành tinh lớn bằng 1 - 10 lần khối lượng sao Mộc. Theo dự đoán, Trái Đất cũng sẽ chịu số phận tương tự khi Mặt Trời trở thành sao khổng lồ đỏ trong khoảng 5 tỷ năm tới.
