Đám bụi vật chất hé lộ tàn tích hệ hành tinh quanh sao lùn trắng

Hai vành khí riêng biệt bao quanh một sao lùn trắng có dấu hiệu cho thấy đây là số phận nghiệt ngã của 2 hành tinh đá khi ngôi sao chủ kết thúc vòng đời.

Khi một ngôi sao giống Mặt trời cạn nhiên liệu, nó sẽ trải qua giai đoạn phình to thành sao khổng lồ đỏ, sau đó thải bỏ lớp vật chất bên ngoài và để lại lõi đặc nóng gọi là sao lùn trắng. Những hành tinh và thiên thể đá từng quay quanh ngôi sao có thể bị phá hủy, phân tán hoặc tiếp tục tồn tại trong quỹ đạo mới.

Một hệ thống như vậy vừa được phát hiện quanh sao lùn trắng WD J132800.85–145019.95. Nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Astronomy ngày 26/10/2026 cho thấy ngôi sao này được bao quanh bởi hai vành khí riêng biệt, thay vì một đĩa vật chất duy nhất như phần lớn hệ thống từng được biết đến.

eso2613d.jpg
Hai vành đai bụi vật chất xoay quanh sao lùn trắng J1328−1450. Ảnh: ESO/L. Calçada

Nhóm nghiên cứu sử dụng dữ liệu quang phổ thu được bằng kính thiên văn VLT của Đài thiên văn Nam Âu (ESO). Khi khí quay quanh sao, một phần chuyển động về phía người quan sát, phần khác chuyển động ra xa, khiến các vạch phát xạ bị dịch chuyển theo hiệu ứng Doppler.

Thông thường, một đĩa khí quay tạo ra hai đỉnh trong phổ phát xạ, tương ứng với hai phía đang chuyển động ngược chiều nhau. Nhưng ở WD J132800.85–145019.95, các vạch phát xạ calcium và oxygen có dạng bốn đỉnh. Nhóm nghiên cứu giải thích rằng tín hiệu này là sự chồng lấp của hai cặp vạch, tương ứng hai vành khí ở khoảng cách khác nhau.

Theo mô hình của nhóm, vành bên trong nằm trong khoảng 0,14–0,34 lần bán kính Mặt trời, còn vành bên ngoài trải từ 0,54 đến 1,93 lần bán kính Mặt trời. Đây là những khoảng cách rất gần so với ngôi sao trung tâm.

c0t8x4dt-maz6fbzci3qnnsi6j1rn2tjetrsk2qc5jghdpjkjsup3iu6jyo-dmctvcjwjktkutoqb8fshz1urozaxlid3i5op-amohd54vuytuua9xlbofetyb91gi5vam0hw6zn0smlx0wyeseg83uw0rqecboesoukul5-y6ezdnozrz9cumbhfdajjrye.jpg
Phổ phát xạ bốn đỉnh là bằng chứng quan sát cốt lõi của nghiên cứu.

Các nhà khoa học cho rằng hai vành khí có thể được duy trì bởi hai thiên thể rắn quay quanh sao lùn trắng. Khi những vật thể này tương tác với bụi trong đĩa, va chạm hoặc bị nung nóng, chúng có thể giải phóng khí. Sự tồn tại của hai nguồn phát khí riêng biệt có thể giải thích vì sao hệ thống hình thành hai vành thay vì một cấu trúc liên tục.

Ước tính của nhóm cho thấy các thiên thể giả định có kích thước từ vài kilomet đến cỡ sao Diêm Vương. Tuy nhiên, đây là suy luận từ cấu trúc và động lực học của đĩa khí, không phải hình ảnh trực tiếp của hai hành tinh hay tiểu hành tinh.

Một vấn đề quan trọng là các thiên thể phải đủ đặc hoặc có độ bền vật liệu đủ lớn để không bị lực thủy triều của sao lùn trắng xé nát ở khoảng cách rất gần.

Sao lùn trắng là tàn tích phổ biến của các ngôi sao có khối lượng tương tự Mặt trời. Việc phát hiện bụi, khí và các nguyên tố nặng trong khí quyển của chúng cho thấy vật chất hành tinh vẫn có thể tiếp tục rơi vào ngôi sao sau khi giai đoạn khổng lồ đỏ kết thúc.

mbkwnzxaxui-y-yf-7zteytuubqf-xzbtsdgfyx-dkhznjdwdtn-u2wkkekyww7aat0erfdp3teojcqs0m81gh3i3dy-6f9fihpy5apprghkouqtmt07v8r2pgqghijbbmeiubd95uhqge29eoeaos3bxnghpk6fy-swb0hhtrrgic8nqo-8foqne2zgaczs.jpg
Đây cũng có thể là cảnh tượng của hệ mặt trời sau hàng chục tỷ năm nữa.

Hệ thống mới cung cấp một trường hợp đặc biệt để kiểm tra cách các đĩa vật chất hình thành, duy trì và tiến hóa quanh sao lùn trắng. Cấu trúc hai vành cũng đặt ra thách thức cho các mô hình hiện tại, bởi chúng phải giải thích được nguồn tạo khí ở hai khoảng cách khác nhau và vì sao các vành không nhanh chóng hòa trộn.

Dù chưa thể xác định chính xác hai thiên thể giả định là gì, phát hiện cho thấy một số vật thể đá có thể sống sót qua giai đoạn biến đổi dữ dội của ngôi sao chủ. Đây cũng là một cách để hình dung tương lai rất xa của hệ Mặt trời, khi Mặt trời cuối cùng trở thành sao lùn trắng và các hành tinh còn lại phải tồn tại trong một môi trường hoàn toàn khác.

Video: Hệ mặt trời sẽ như thế nào sau 5 tỷ năm sau?

Lõi Trái Đất có thể đang giải phóng vật chất bị giữ lại suốt 4,5 tỷ năm

Dấu vết trong đá núi lửa cho thấy hydro và các nguyên tố khác có thể đang thoát khỏi lõi Trái Đất, hé lộ quá trình trao đổi vật chất suốt hàng tỷ năm.

Khoảng 4,5 tỷ năm trước, Trái Đất từng nóng chảy, với một đại dương magma bao phủ bề mặt. Khi hành tinh nguội dần, các vật chất nặng chìm xuống tạo thành lõi giàu kim loại, còn vật chất nhẹ hơn hình thành lớp phủ và vỏ Trái Đất. Một số nguyên tố từ thời kỳ đầu có thể vẫn được giữ lại sâu bên trong hành tinh.

untitled-design-88-1536x864jpg.jpg
Ảnh: johan63/iStock/Getty Images Plus

Phát hiện cụm thiên hà cổ có lượng vật chất tối bất thường

Kính viễn vọng không gian James Webb phát hiện cụm thiên hà XLSSC 122 ở khoảng cách tương đương hơn 10 tỷ năm ánh sáng, với cấu trúc trưởng thành và mật độ vật chất tối đáng ngạc nhiên.

Phát hiện này đặt ra câu hỏi liệu một số cấu trúc vũ trụ đã hình thành nhanh hơn các mô hình hiện nay dự đoán hay không.

cluster-xlssc.jpg
Cách Trái đất hơn 10 tỷ năm ánh sáng, cụm thiên hà XLSSC 122 hoạt động như một thấu kính hấp dẫn mạnh, phóng đại và làm biến dạng hình ảnh của các thiên hà xa hơn nữa nằm phía sau nó. Nguồn ảnh: NASA, ESA, CSA; Kyle Finner (Caltech/IPAC); Xử lý ảnh: Robert Hurt (Caltech/IPAC-SELab)

Thứ vật chất giải phóng năng lượng khổng lồ mà nhân loại không thể chạm vào

Một lượng phản vật chất cực nhỏ có thể giải phóng năng lượng đáng kinh ngạc, nhưng điều bí ẩn nhất là tại sao vũ trụ gần như vắng bóng nó.

Hãy tưởng tượng một thế giới giống hệt thế giới chúng ta, nhưng được tạo nên từ những nguyên tử có các hạt cấu thành mang điện tích trái dấu. Một ngôi sao, một hành tinh, thậm chí một con người như vậy có thể tồn tại về mặt lý thuyết. Thế giới ấy sẽ được cấu tạo từ phản vật chất (antimatter) — một trong những khái niệm kỳ lạ nhất của vật lý hiện đại.

Phản vật chất không phải vật chất tối, cũng không phải một dạng năng lượng bí ẩn. Nó được tạo thành từ các phản hạt tương ứng với những hạt vật chất thông thường. Chẳng hạn, electron mang điện tích âm có phản hạt là positron mang điện tích dương; proton mang điện tích dương có phản hạt là phản proton mang điện tích âm. Các cặp hạt này có cùng khối lượng nhưng khác nhau về một số tính chất, trong đó có điện tích.

Đọc nhiều nhất

Tin mới

Cô lập được phân tử oxoborane bền sau hơn 60 năm

Cô lập được phân tử oxoborane bền sau hơn 60 năm

Nhóm hóa học tại Đại học Würzburg (Đức), phối hợp với các nhà khoa học thuộc Đại học Tezpur (Ấn Độ) vừa công bố phương pháp tổng hợp ba oxoborane có khả năng tồn tại dưới dạng tinh thể ở nhiệt độ phòng.