Trong hàng tỷ ngôi sao trong dải ngân hà, hệ sao đôi quay quanh nhau rất phổ biến. Gần đây, các nhà khoa học từ Trung Quốc đã phát hiện một cặp sao đôi quay nhanh, trong đó một ngôi sao vệ tinh dường như quay bên trong lớp khí của ngôi sao còn lại. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science vào ngày 22 tháng 5 năm 2025.
Một trong các hệ sao này cách Trái Đất khoảng 455 năm ánh sáng, được gọi là PSR J1928+1815. Sao xung là một loại sao neutron, là tàn dư của một ngôi sao khối lượng lớn sau vụ siêu tân tinh. Do sao neutron quay với tốc độ cực nhanh, các hạt mang điện xung quanh cũng đạt được tốc độ cực cao dưới tác động của trọng lực mạnh mẽ, tạo ra bức xạ đồng bộ và phát ra chùm sóng vô tuyến từ cực từ của sao neutron. Tuy nhiên, cực từ và trục quay không trùng khớp, chỉ khi cực từ của sao neutron hướng về phía Trái Đất, thì các nhà thiên văn học mới có thể quan sát thấy chúng. Chùm sáng tạo ra những xung với tần số cố định giống như một ngọn hải đăng. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng ngôi sao xung đặc biệt này có thể xuất phát từ một ngôi sao màu xanh nóng có khối lượng gấp hơn tám lần Mặt Trời.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kính thiên văn sóng vô tuyến 500 mét tại Trung Quốc để nghiên cứu PSR J1928+1815 và phát hiện ra rằng nó có một ngôi sao vệ tinh có khối lượng khoảng từ 1 đến 1,6 lần khối lượng Mặt Trời, che khuất bức xạ sóng vô tuyến mà nó phát ra. Phân tích sâu hơn cho thấy ngôi sao vệ tinh đã mất đi phần lớn lớp hydro, chỉ còn lại lõi chủ yếu là heli. Nhà nghiên cứu Hàn Kim Lâm của Viện Khoa học Trung Quốc cho biết, khoảng cách giữa cặp sao này chỉ khoảng 1.120.000 km, gần hơn khoảng cách từ Sao Thủy đến Mặt Trời, chỉ mất 3,6 giờ để chúng quay quanh nhau một vòng.
Nghiên cứu trước đây cho rằng khi sao xung mili giây ăn mồi từ ngôi sao vệ tinh của nó, hệ đôi sao có thể trải qua giai đoạn “bao chung”, tức là sao xung sẽ quay bên trong lớp ngoài của ngôi sao vệ tinh. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình máy tính để suy đoán rằng khoảng cách ban đầu giữa hai thành viên của hệ sao mới phát hiện này khoảng gấp đôi khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời (khoảng 299 triệu km). Theo thời gian, sao xung bắt đầu hút lớp ngoài của ngôi sao vệ tinh, tạo thành một lớp bao chung xung quanh chúng. Khoảng 1.000 năm sau, sao xung tiến gần lõi của đồng hành trong quỹ đạo xoáy, cuối cùng chỉ còn lại một hệ sao đôi kết nối chặt chẽ.
Do thời gian giai đoạn bao chung tương đối ngắn so với lịch sử vũ trụ, vì vậy PSR J1928+1815 có thể là cặp sao đầu tiên mà các nhà khoa học phát hiện trong giai đoạn bao chung. Theo ước tính của các nhà nghiên cứu, trong dải ngân hà chỉ có khoảng 16 đến 84 cặp sao tương tự như vậy.
(Nội dung được cấp phép đăng lại từ Đài thiên văn Đài Bắc; hình ảnh đầu tiên là hình minh họa, nguồn: pixabay)