Các nhà thiên văn học xác nhận một trong những ngôi sao biến đổi nhanh nhất từng được ghi nhận đã bước sang một giai đoạn tiến hóa mới, mang đến cơ hội hiếm hoi để con người chứng kiến vòng đời của một ngôi sao diễn ra ngay trong thời gian thực.
Sử dụng Kính thiên văn Rất Lớn (VLT) của Tổ chức Nghiên cứu Vũ trụ châu Âu tại Bán cầu Nam (ESO) ở Chile, các nhà nghiên cứu từ Đại học Manchester và Đài quan sát Valongo đã tiến hành nghiên cứu Sakurai's Object — một ngôi sao "tái sinh" cực kỳ hiếm gặp. Ngôi sao này đã bất ngờ "sống lại" vào năm 1996 sau khi đã tiến tới những giai đoạn cuối cùng của quá trình tiến hóa.
Kết quả nghiên cứu đăng trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society cho thấy ngôi sao này đã bước vào giai đoạn tiến hóa mới, bắt đầu hình thành các luồng gió sao mạnh mẽ — đặc trưng của các ngôi sao dòng Wolf-Rayet.
Phát hiện này cung cấp thêm cái nhìn sâu sắc về giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa sao, giúp các nhà khoa học kiểm chứng những lý thuyết vốn trước đây phải mất hàng nghìn hoặc hàng triệu năm mới có thể xác minh.
Giáo sư Albert Zijlstra thuộc Trung tâm Tinh vân học Jodrell Bank (Đại học Manchester) cho biết: "Hầu hết các ngôi sao tiến hóa rất chậm, những chuyển biến lớn thường diễn ra vượt quá khoảng thời gian của một đời người. Vì vậy, chúng tôi thường phải ghép nối từng bức ảnh chụp ở các giai đoạn khác nhau của nhiều ngôi sao để hình dung quá trình này."
"Sakurai's Object mang đến một trường hợp vô cùng hiếm hoi. Đây là một trong số rất ít ngôi sao được ghi nhận có sự biến đổi mạnh mẽ chỉ trong vài thập kỷ, cho phép chúng ta quan sát sự tiến hóa thiên thể diễn ra ngay trước mắt. 30 năm trước, nhiệt độ của nó tương đương với Mặt Trời. Hiện tại, nó đã nóng gấp 5 lần — tốc độ tăng nhiệt nhanh nhất từng được quan sát," Giáo sư Zijlstra nhấn mạnh.
Các nhà khoa học tin rằng ngôi sao này từng có kích thước tương tự Mặt Trời, nhưng đã kết thúc giai đoạn đốt cháy hạt nhân và bắt đầu hành trình trở thành một sao lùn trắng — lõi nóng, đặc còn lại sau khi một ngôi sao bình thường chết đi. Tuy nhiên, nó đã trải qua một sự kiện hiếm gặp gọi là "xung nhiệt rất muộn" (very late thermal pulse), khi lớp heli sâu bên trong ngôi sao đã chết bất ngờ bùng cháy trở lại.
Sự kiện này khiến ngôi sao nhanh chóng giãn nở, hạ nhiệt và phóng ra lượng lớn vật chất vào không gian, tạm thời quay trở lại giai đoạn sớm hơn trong vòng đời của nó. Do đó, các nhà thiên văn học gọi đây là một ngôi sao "tái sinh". Cho đến nay, chỉ có hai ngôi sao được quan sát trực tiếp trải qua quá trình tái sinh kịch tính này là Sakurai's Object và V605 Aquilae.
Sau đợt bùng phát, Sakurai's Object bị ẩn sau những đám mây khí và bụi dày đặc sinh ra từ chính vụ nổ, gây nhiều khó khăn cho việc nghiên cứu trực tiếp. Để tìm hiểu trạng thái hiện tại, nhóm nghiên cứu đã phân tích ánh sáng do kính VLT thu thập và so sánh với các mô hình máy tính mô phỏng khí quyển cùng gió sao của các ngôi sao Wolf-Rayet.
Phân tích cho thấy các dấu hiệu đặc trưng của cacbon và heli, giúp nhóm xác định được nhiệt độ, thành phần hóa học và đặc tính của gió sao. Nhiệt độ bề mặt hiện tại của sao ước tính từ 27.000 đến 36.000 Kelvin, chứng tỏ nó đang nóng trở lại sau vụ nổ xảy ra gần ba thập kỷ trước.
"Một trong những câu hỏi then chốt là Sakurai's Object sẽ phục hồi nhanh như thế nào. Các phép đo cho thấy nó đang nóng lại chậm hơn so với dự đoán của một số mô hình trước đây. Điều này giúp chúng tôi kiểm chứng lý thuyết nào mô tả chính xác nhất những gì xảy ra khi một ngôi sao đang chết bất ngờ hồi sinh," Giáo sư Zijlstra chia sẻ thêm.
Nhóm nghiên cứu cũng cho biết Sakurai's Object đang ở giai đoạn tiến hóa sớm hơn so với V605 Aquilae — ngôi sao từng trải qua sự kiện tương tự cách đây khoảng 80 năm. Trong thời gian tới, các nhà khoa học sẽ tiếp tục theo dõi Sakurai's Object khi nó tiếp tục tăng nhiệt và quay trở lại lộ trình trở thành sao lùn trắng.