Mô phỏng một hệ sao nhị phân góa phụ đen điển hình. Ảnh: NASA
Đến nay, chỉ có khoảng 20 cặp sao nhị phân góa phụ đen được biết đến trong dải Ngân Hà. Chúng thường bao gồm một sao xung (sao neutron quay rất nhanh) đánh cắp vật chất từ ngôi sao đồng hành. Khi vật chất cực lớn tích tụ trên bề mặt, sao xung giải phóng một luồng tia X và tia gamma, sau đó tiếp tục sự hủy diệt của nó.
Cặp sao mới phát hiện, được đặt tên là ZTF J1406 + 1222 theo tọa độ của nó trên bầu trời, là hệ thống sao nhị phân góa phụ đen liên kết chặt chẽ nhất từ trước tới nay, với sao xung và bạn đồng hành của nó bị khóa trong một "vũ điệu quỹ đạo" trong khoảng thời gian chỉ 62 phút, theo nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Nature hôm 4/5.
Nhóm nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts của Mỹ, do Kevin Burdge đứng đầu, đã tìm thấy ZTF J1406 + 1222 trong kho dữ liệu do Đài quan sát Palomar ở California thu thập.
Khi vật chất tích tụ rơi xuống sao xung, mô-men động lượng bổ sung mà nó cung cấp đã tăng tốc độ quay quanh trục của sao xung lên hàng trăm vòng mỗi giây, khiến nó trở thành sao xung mili giây.
Càng quay nhanh, sao xung càng giải phóng nhiều bức xạ, làm nóng mặt đối diện của ngôi sao đồng hành. Nhóm của Burdge nói rằng điều này đã tạo ra sự khác biệt đáng kể về độ sáng giữa hai bán cầu của sao đồng hành. Do đó, khi sao xung và sao đồng hành quay quanh nhau, chúng ta sẽ thấy ngôi sao sáng và mờ theo chu kỳ. "Bởi vậy, thay vì trực tiếp tìm kiếm sao xung, hãy thử tìm kiếm ngôi sao đồng hành mà nó đang đốt nóng", Burdge cho biết.
Tuy nhiên, ZTF J1406 + 1222 dường như không phải là một hệ sao nhị phân góa phụ đen điển hình, vì không có tia X hoặc tia gamma nào được phát hiện, thứ là dấu hiệu cần thiết để xác nhận sự tồn tại của vật chất bồi tụ xung quanh. Do đó, hệ thống cần được nghiên cứu thêm.
Các nhà thiên văn học tin rằng hầu hết các hệ sao nhị phân góa phụ đen hình thành bên trong những cụm sao cầu. Nếu các cụm như vậy đi lang thang quá gần trung tâm dải Ngân Hà của chúng ta, lực hấp dẫn cực mạnh từ hố đen siêu khối lượng ở đó có thể xé toạc cấu trúc và phân tán các ngôi sao trong cụm ra khắp thiên hà.
"Đó là một kịch bản phức tạp. Hệ thống này có lẽ đã trôi dạt xung quanh dải Ngân Hà lâu hơn so với Mặt Trời của chúng ta", Burdge nói thêm.
Đoàn Dương (Theo Space)