Các nhà thiên văn Đại học Warwick (Anh) vừa tìm thấy bằng chứng cho thấy sao lùn trắng WD 0525+526, cách Trái Đất 130 năm ánh sáng, thực chất là tàn dư của hai ngôi sao hợp nhất - một hiện tượng hiếm được tiết lộ nhờ quan sát tia cực tím từ Kính viễn vọng Không gian Hubble.
Sao lùn trắng là lõi đặc còn sót lại khi một ngôi sao cạn nhiên liệu và sụp đổ, thường có kích thước bằng Trái Đất nhưng nặng bằng khoảng một nửa Mặt Trời, cấu tạo chủ yếu từ carbon và ôxy, bao bọc bởi các lớp heli và hydro.
Những sao lùn trắng có khối lượng vượt quá khối lượng Mặt Trời (“siêu khối”) rất hiếm và nguồn gốc của chúng chưa được hiểu rõ.
Quan sát quang học trước đây cho thấy WD 0525+526 giống một sao lùn trắng nặng thông thường. Tuy nhiên, dữ liệu tia cực tím từ Hubble cho thấy dấu vết carbon yếu trong khí quyển giàu hydro của ngôi sao - dấu hiệu đặc trưng cho một tàn dư sau hợp nhất sao.
Trong quá trình hợp nhất, các lớp hydro và heli có thể bị đốt cháy gần như hoàn toàn, để lại lớp bao mỏng cho phép carbon từ lõi trồi lên bề mặt.
Nhóm nghiên cứu xác định các lớp hydro và heli của WD 0525+526 mỏng hơn một sao lùn trắng thông thường tới 10 tỷ lần, nhiều khả năng bị tước bỏ trong vụ hợp nhất.
Tuy nhiên, lượng carbon trên bề mặt lại thấp hơn khoảng 100.000 lần so với các tàn dư hợp nhất khác, trong khi nhiệt độ của sao cao gấp gần 4 lần Mặt Trời. Điều này cho thấy WD 0525+526 đang ở giai đoạn rất sớm của quá trình tiến hóa sau hợp nhất.
Một điểm bất thường khác là ngôi sao quá nóng để xảy ra đối lưu - cơ chế thường đưa carbon lên bề mặt ở các tàn dư đã nguội hơn. Thay vào đó, nhóm phát hiện một dạng trộn tinh vi hơn gọi là “bán đối lưu," lần đầu tiên được ghi nhận ở sao lùn trắng, cho phép một lượng nhỏ carbon chậm rãi di chuyển lên khí quyển giàu hydro.
Giáo sư Boris Gänsicke, đồng tác giả nghiên cứu, nhấn mạnh: “Bằng chứng trực tiếp về vụ hợp nhất trong từng sao lùn trắng là rất hiếm. Chỉ có quan sát phổ tia cực tím mới cho phép phát hiện dấu hiệu này ở giai đoạn sớm, khi carbon vẫn chưa thể thấy ở bước sóng quang học. Do khí quyển Trái Đất chặn tia cực tím, các quan sát này buộc phải thực hiện từ không gian - và hiện tại chỉ Hubble làm được."
Các nhà khoa học dự đoán khi WD 0525+526 nguội dần, lượng carbon trên bề mặt sẽ tăng lên. Hiện tại, ánh sáng cực tím của nó mang đến cái nhìn hiếm hoi về giai đoạn đầu hậu quả của một vụ hợp nhất sao - và là chuẩn mốc mới để nghiên cứu sự kết thúc của các hệ sao đôi.
