Tài liệu: Sao mới

Tài liệu
Sao mới

Nội dung

SAO MỚI                  

 

Trong thời gian bùng nổ, độ sáng của sao mới tăng lên 12 - 13 cấp sao, còn năng lượng thoát ra đạt đến 1039 J (năng lượng này Mặt Trời phải bức xạ trong khoảng 10 vạn năm!). Đến giữa những năm 1950, bản chất các vụ nổ sao mới vẫn chưa rõ ràng: Nhưng vào năm 1954, người ta đã phát hiện rằng sao mới đã biết DQ Herculis tham gia vào một hệ sao đôi khác nhau có chù kỳ quỹ đạo khoảng vài giờ. Tiếp nữa, người ta đã xác lập được rằng tất cả các sao mới đều là thành phần của các hệ sao đôi sát nhau, trong đó thông thường là một sao thuộc dãy chính (trong giản đồ Hecsprung-Rutxen) kiểu như Mặt Trời của chúng ta còn sao kia gọn nhỏ, có kích thước chỉ có một phần trăm bán kính Mặt Trời, chính là sao lùn trắng.

Quỹ đạo của hệ sao như thế sát nhau đến nỗi ngôi sao bình thường bị biến dạng mạnh do tác động kiểu thuỷ triều của sao con bên cạnh. Plasma từ khí quyển sao này có thể chảy tự do sang sao lùn trắng, tạo ra xung quanh nó cái đĩa bồi tích. Vật chất trong đĩa bị ma sát nhớt cản lại làm cho chúng nóng lên và phát sáng (chính sự phát sáng này quan sát được trong trạng thái yên ả), rồi cuối cùng cũng đến được bề mặt sao lùn trắng.

Theo quá trình vật chất rơi vào sao lùn trắng, trên sao lùn trắng tạo ra một lớp khí đặc và mỏng có nhiệt độ tăng dần. Kết cục là (sau đúng một khoảng thời gian đặc trưng từ vài năm đến hàng trăm năm) nhiệt độ và mật độ của lớp bề mặt này tăng đến các giá trị cao đến nỗi những va chạm của các prôton nhanh bắt đầu dẫn tới phản ứng nhiệt hạch tổng hợp hêli. Nhưng khác với trường hợp ở vùng tâm Mặt Trời và các ngôi sao khác, nơi phản ứng này diễn ra khá chậm, trên bề mặt sao lùn trắng nó lại mang tính chất bùng nổ (chủ yếu vì mật độ vật chất rất lớn).

Chính vụ nổ nhiệt hạch này trên bề mặt sao lùn trắng đã dẫn đến sự xả bỏ lớp vỏ đã tích tụ (lớp vỏ này rất nhẹ "chỉ" cỡ một phần trăm khối lượng Mặt Trời. Sự bắn toé và phát sáng của lớp vỏ này. Được quan sát thấy như là vụ nổ sao mới. Tuy năng lượng thoát ra rất lớn, lớp vỏ bay tứ tung này ảnh hưởng không đáng kể đến ngôi sao bên cạnh và ngôi sao này vẫn tiếp tục cung cấp nhiên liệu cho vụ nổ lần sau.

Như các đánh giá cho thấy, hàng năm trong Thiên hà chúng ta bùng nổ khoảng 100 sao mới. Sự hấp thụ ánh sáng của không gian giữa các sao đã khiến chúng ta không thể thấy được hết các sao mới này. Nhưng những sao mới sáng nhất thường có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Ví dụ, năm 1975, ngôi sao mới trong chòm Thiên Nga gần như nửa năm trời "làm méo lệch" hình cây thập tự của chòm này. Với sự ra đời của kỷ nguyên thiên văn X quang (thập kỷ 60 của thế kỷ XX), người ta đã vỡ lẽ ra rằng các sao mới không chỉ hiện ra trong dải ánh sáng thông thường. Chẳng hạn, vào thập kỷ 70, người ta đã khám phá ra các nguồn nổ (bùng phát) bức xạ X - quang tức là các bơxtơ X - quang, (tiếng Anh: X-ray burster, gốc từ chữ burst = (vụ) nổ): chúng bùng nổ thường xuyên chỉ trong vài giây (với độ trưng tên tới 1031 W, nhiệt độ trung bình 108 K). Cơ chế nổ ở đây về tổng thể cùng giống như ở các sao mới cổ điển. Sự khác nhau là ở chỗ thành phần thứ hai của hệ sao đôi khăng khít này không phải là sao lùn trắng, mà là sao nơtron còn nhỏ hơn nữa mà bán kính chỉ vào khoảng 10 km.

Vật chất của ngôi sao bình thường kiểu Mặt Trời hoặc sao lùn đỏ bị "bứt" ra bởi các lực triều từ phía sao nơtrôn và tạo ra đĩa bồi tích. Khí tràn vào bề mặt sao nơtron (nếu như nó không có từ trường minh, và bị nóng lên. Điều này dẫn tới các vụ nổ nhiệt hạch lặp đi lặp lại. Do độ co nhỏ rất gớm của sao nơtron mà mật độ vật chất ở bề mặt cao khủng khiếp. Khí bị các vụ nổ nhiệt hạch đốt nóng rực chủ yếu bức xạ ra các lượng tử X quang cực mạnh.

Cuối cùng, không thể không nhắc tới một kiểu sao mới nữa là các sao mới X quang. Chúng bùng nổ trong dải X quang trong vài tháng, rồi sau đó tắt hoàn toàn. Hiện nay người ta đã biết tới khoảng một chục sao loại này. Khám phá chấn động nhất trong những năm gần đây do nỗ lực chung của các nhà thiên văn Nga, Ucraina và các chuyên gia nước ngoài là ở chỗ trong tất cả các sao mới X quang, các sao co nhỏ có lẽ là các lỗ đen có khối lượng quãng 10 lần khối lượng Mặt Trời. Điều này khá phù hợp với thuyết tương đối tổng quát của Anhxtanh, mà theo đó khối lượng các lỗ đen trong các hệ sao phải không dưới 3 - 5 lần khối lượng Mặt Trời.

Bởi vì các lỗ đen không có bề mặt để trên đó có thể tích tụ vật chất bồi tích nên bản chất vụ nổ ở đây khác với ở các sao mới cổ điển và các nguồn nổ bức xạ (boxtơ) X quang. Người ta cho rằng vụ nổ sao mới X quang gắn với sự giải phóng năng lượng khổng lồ và đột ngột trong đĩa bồi tích ở xung quanh lỗ đen. Tìm ra nguyên nhân của tình trạng không bền vững như vậy của các đĩa là một trong những nhiệm vụ thời sự của vật lý thiên văn hiện đại.

 




Nguồn: bachkhoatrithuc.vn/encyclopedia/459-02-633329858833212500/Sao-no/Sao-moi.htm


Chưa có phản hồi
Bạn vui lòng Đăng nhập để bình luận