'Ngôi sao thây ma' lao qua dải Ngân hà: Từ trường đủ mạnh để xé rời nguyên tử

Theo Live Science, đây là một trong những sao từ mạnh nhất từng được ghi nhận, mang theo từ trường cực đại có khả năng hủy diệt bất kỳ vật chất nào lọt vào phạm vi ảnh hưởng của nó. Ngôi sao này mang tên SGR 0501+4516, được mô tả là “quả cầu đại bác vũ trụ”, bởi không chỉ tốc độ mà cả cách nó băng qua thiên hà đầy bí ẩn và bất thường.

Sao từ là gì, tại sao lại nguy hiểm?

Sao từ là một dạng đặc biệt của sao neutron - tàn tích còn lại sau khi một ngôi sao khổng lồ chết đi và sụp đổ dưới trọng lực của chính nó. Dù chỉ có kích thước tương đương một thành phố, các sao neutron có khối lượng gấp nhiều lần Mặt trời và mật độ vật chất cực kỳ cao - chỉ đứng sau lỗ đen.

Các sao từ có khả năng xé toạc bất cứ thứ gì đến quá gần từ trường mạnh của chúng - Ảnh: Getty

Sao từ như SGR 0501+4516 lại còn đặc biệt hơn: từ trường của chúng mạnh gấp hàng trăm nghìn tỉ lần so với từ trường Trái đất. Các nhà khoa học ước tính nếu SGR 0501+4516 bay qua cách Trái đất chỉ bằng một nửa khoảng cách từ Trái đất tới Mặt trăng, toàn bộ thẻ tín dụng, ổ cứng và thiết bị điện tử trên hành tinh sẽ bị xóa sạch dữ liệu.

Nếu nó tiến đến gần khoảng 1.000km, từ trường mạnh đến mức có thể xé rời các nguyên tử trong cơ thể con người, biến chúng ta thành từng hạt hạ nguyên tử. May mắn là, hiện không có dấu hiệu nào cho thấy ngôi sao thây ma này sẽ tiến gần hệ Mặt trời.

Hành trình bí ẩn

SGR 0501+4516 được phát hiện lần đầu năm 2008, khi nó cách Trái đất khoảng 15.000 năm ánh sáng. Nhưng chỉ đến gần đây, nhờ dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Hubble và tàu Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), các nhà khoa học mới nhận ra nó đang lao đi nhanh bất thường, theo một hướng không giống với nguồn gốc được giả định ban đầu.

Ban đầu, các nhà nghiên cứu cho rằng sao từ này được sinh ra từ vụ nổ siêu tân tinh HB9 - tàn tích còn lại sau cái chết của một ngôi sao lớn. Tuy nhiên, phân tích mới cho thấy SGR 0501+4516 di chuyển quá nhanh và không đi đúng hướng để có thể xuất phát từ siêu tân tinh đó.

"Chúng tôi đã theo dõi quỹ đạo của ngôi sao này trong hàng nghìn năm trở lại, và không có tàn dư siêu tân tinh hay cụm sao nào có thể liên quan đến nó", đại diện Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ NASA cho biết.

Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics ngày 15.4, các nhà khoa học đặt ra một giả thuyết táo bạo: SGR 0501+4516 không ra đời từ vụ nổ siêu tân tinh, mà có thể là kết quả của sự sụp đổ trực tiếp của một sao lùn trắng.

Sao lùn trắng là lõi còn sót lại sau khi một ngôi sao cỡ trung như Mặt trời cạn kiệt nhiên liệu. Trong phần lớn trường hợp, sao lùn trắng ổn định và nguội dần theo thời gian. Nhưng trong điều kiện đặc biệt, nó có thể đạt tới điểm sụp đổ và chuyển hóa thành một sao neutron - không cần nổ tung.

"Thông thường, sao lùn trắng phát nổ và tan biến hoàn toàn. Nhưng có lý do để tin rằng, trong một số trường hợp hiếm hoi, chúng có thể sụp đổ lặng lẽ thành sao neutron, để lại một vật thể như SGR 0501+4516", nhà thiên văn học Andrew Levan từ Đại học Radboud (Hà Lan) và Đại học Warwick (Anh) chia sẻ.

Ngoài ra, sự hình thành đặc biệt của sao từ này cũng có thể gợi ý manh mối cho một trong những bí ẩn lớn nhất vũ trụ hiện nay: các vụ nổ vô tuyến nhanh (Fast Radio Bursts – FRBs). Đây là các tia sóng vô tuyến cực mạnh, cực ngắn - chỉ kéo dài vài phần nghìn giây - phát ra từ các thiên hà xa xôi.

Do các thiên hà đó quá cổ xưa để có thể chứa các ngôi sao nổ mới, giả thuyết hình thành FRBs từ sao từ ra đời từ sao lùn trắng - như SGR 0501+4516 - mở ra một hướng giải thích mới.

Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn cần thêm dữ liệu để xác nhận mối liên hệ giữa hai hiện tượng này.

Thách thức kiến thức thiên văn hiện có

Khám phá về SGR 0501+4516 đang buộc các nhà vật lý thiên văn xem lại các giả thuyết hiện tại về sự hình thành và tiến hóa của sao từ. Với chưa tới 30 sao từ được xác nhận trong toàn bộ dải Ngân hà, mỗi phát hiện mới đều mang giá trị đặc biệt.

"Theo dõi tỷ lệ xuất hiện và cơ chế hình thành sao từ là một trong những câu hỏi cấp bách nhất hiện nay trong vật lý thiên văn năng lượng cao", nhà nghiên cứu Nanda Rea tại Viện Khoa học không gian (Barcelona, Tây Ban Nha) cho biết.

Những tàn tích chết chóc này - dù không trực tiếp đe dọa Trái đất - vẫn đóng vai trò quan trọng trong việc giải mã các hiện tượng cực đoan trong vũ trụ, từ vụ nổ siêu tân tinh cho đến cấu trúc vật chất tối và sóng hấp dẫn.

SGR 0501+4516 không chỉ là một "ngôi sao thây ma" băng qua dải Ngân hà với tốc độ phi thường. Nó có thể là một trong những mảnh ghép còn thiếu giúp con người hiểu hơn về cách vũ trụ hình thành và vận hành - từ cái chết của các ngôi sao đến nguồn gốc của những vụ nổ bí ẩn từ xa xôi.

Dù câu hỏi về nơi nó ra đời vẫn chưa có lời đáp rõ ràng, sự tồn tại và hành trình của nó đang mở ra một chương mới trong nghiên cứu vũ trụ cực đoan, với những khả năng vượt xa trí tưởng tượng của chúng ta.

Hoàng Vũ