Trong một khám phá phi thường về thiên thể, các nhà thiên văn học đã có một khám phá thú vị trong vùng lân cận vũ trụ của chúng ta—một ngôi sao lùn trắng đang trải qua quá trình biến đổi hấp dẫn thành một viên kim cương khổng lồ.

Ngôi sao lùn trắng này, nằm cách chúng ta chỉ 104 năm ánh sáng, chủ yếu bao gồm carbon và oxy kim loại, lần đầu tiên được báo cáo bởi ScienceAlert.

(Ảnh: Trung tâm Vật lý thiên văn | Harvard & Smithsonian)

kim cương vũ trụ

Các quan sát gần đây cho thấy trung tâm của ngôi sao kết tinh thành một cấu trúc dày đặc và rắn chắc, giống như một ‘kim cương vũ trụ’ bao gồm carbon và oxy kết tinh.

Dẫn đầu bởi Alexander Venner thuộc Đại học Nam Queensland ở Úc, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã mô tả việc phát hiện ra một hệ thống bốn nhân mới có tên là HD 190412, mang những điểm tương đồng với hệ thống Sirius nổi tiếng và nằm cách Trái đất 32 phân tích cú pháp.

Sao lùn trắng mới được phát hiện, được chỉ định là HD 190412 C, được tham gia cùng với ba ngôi sao đồng hành dãy chính khác trong hệ thống.

Cấu hình độc đáo này cung cấp một cơ hội quý giá để xác định từ bên ngoài tổng số tuổi của một sao lùn trắng đã kết tinh.

Các nhà nghiên cứu nhằm mục đích đo lường bằng thực nghiệm độ trễ làm mát gây ra bởi quá trình kết tinh lõi xảy ra ở các sao lùn trắng.

Khi các ngôi sao hết nhiên liệu, chúng sẽ trải qua quá trình biến đổi. Đối với hầu hết các ngôi sao, kể cả Mặt trời của chúng ta, quá trình biến chất này dẫn đến sự hình thành các sao lùn trắng.

Khi vật chất ngoài sao tan vào không gian, lõi còn lại, không còn được hỗ trợ bởi phản ứng tổng hợp, co lại thành một vật thể siêu đặc có kích thước gần bằng Trái đất nhưng có khối lượng bằng 1,4 Mặt trời.

Trong quá trình kết tinh, các nguyên tử carbon và oxy chứa trong sao lùn trắng tự sắp xếp lại, tạo thành một mô hình tinh thể có cấu trúc. Kết quả là, năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt.

Sự tiêu tán năng lượng này làm chậm tốc độ nguội đi của sao lùn trắng, dẫn đến những thay đổi đáng kể về màu sắc và độ sáng của nó. Các chỉ số khác nhau này cung cấp cái nhìn sâu sắc có giá trị về giai đoạn đầu của quá trình kết tinh.

Sử dụng dữ liệu bản đồ sao chính xác do sứ mệnh Gaia cung cấp, nhóm đã sử dụng phân tích toàn diện để xác định nhiều hệ thống sao.

Qua kiểm tra, họ đã phát hiện ra mối liên hệ hấp dẫn giữa sao lùn trắng mới được phát hiện gần đây, HD 190412 C, và hệ ba sao đã biết trước đó, HD 190412.

Việc xác định này không chỉ mở rộng hệ thống từ bộ ba thành bộ tứ mà còn cung cấp bằng chứng cho thấy sao lùn trắng đang trải qua quá trình kết tinh.

Đọc thêm: Mặt trời chỉ là một ‘ngôi sao bình thường’: Nghiên cứu mới từ vệ tinh của Kepler, Gaia cho biết

Là những viên kim cương lùn trắng?

Mặc dù vẫn chưa chắc liệu vật liệu kết tinh trong sao lùn trắng có thể được phân loại là kim cương hay không, nhưng mật độ cao của nó khiến nó trở thành một ứng cử viên hợp lý.

Sao lùn trắng có mật độ trên một triệu kilôgam trên mét khối, trong khi kim cương có mật độ xấp xỉ 3.500 kilôgam trên mét khối. Tuy nhiên, các dạng carbon đậm đặc hơn tồn tại và kim cương đã được phát hiện trong không gian trước đây.

Tuổi của hệ thống HD 190412, khoảng 7,3 tỷ năm, cung cấp bối cảnh quan trọng để hiểu quá trình nguội đi của các sao lùn trắng. Bản thân tuổi của sao lùn trắng dường như vào khoảng 4,2 tỷ năm, dẫn đến sự khác biệt là 3,1 tỷ năm.

Sự khác biệt này cho thấy tốc độ kết tinh đã làm chậm tốc độ nguội đi của sao lùn trắng khoảng 1 tỷ năm.

Phát hiện của nhóm được công bố trên arXiv.

Những bài viết liên quan: NASA chuyển sang AI để chuẩn bị cho bão mặt trời

gạch tên