Nghiên cứu mới do Gonzalo Muñoz-Sanchez tại Đài quan sát Quốc gia Athens dẫn đầu, công bố trên Nature Astronomy, cho thấy ngôi sao WOH G64 đã chuyển từ trạng thái siêu khổng lồ đỏ sang giai đoạn hiếm gặp hơn là siêu siêu khổng lồ vàng (yellow hypergiant). Sự thay đổi này được xem là dấu hiệu cho thấy ngôi sao có thể đang tiến gần đến cái kết dữ dội.

Dữ liệu quan sát cho thấy WOH G64 đang liên tục mất đi các lớp vật chất bên ngoài, đồng thời co lại và nóng lên. Những biến đổi này cho thấy các nhà thiên văn có thể đang chứng kiến một giai đoạn rất ngắn nhưng mang tính quyết định trong vòng đời của một ngôi sao khối lượng lớn trước khi sụp đổ.

Một ngôi sao đặc biệt

WOH G64 lần đầu được phát hiện vào thập niên 1970 như một vật thể bất thường trong Đám Mây Magellan Lớn—một thiên hà nhỏ quay quanh Dải Ngân Hà.

Các nghiên cứu sau đó cho thấy đây không chỉ là một ngôi sao cực sáng mà còn cực kỳ khổng lồ, với bán kính lớn hơn Mặt Trời hơn 1.500 lần.

Năm 2024, các nhà thiên văn đã chụp được hình ảnh chi tiết đầu tiên của một ngôi sao ngoài thiên hà bằng hệ kính giao thoa Very Large Telescope. Hình ảnh cho thấy một lớp vỏ bụi dày bao quanh WOH G64, cung cấp bằng chứng rõ ràng rằng ngôi sao đang mất dần khối lượng trong quá trình tiến hóa.

Từ siêu khổng lồ đến siêu siêu khổng lồ

Trong “thước đo vũ trụ”, WOH G64 vẫn là một ngôi sao trẻ, với tuổi ước tính dưới 5 triệu năm—trái ngược với Mặt Trời đã khoảng 4,6 tỷ năm tuổi. Tuy nhiên, những ngôi sao khối lượng lớn như vậy thường “sống nhanh, chết sớm”.

Ban đầu, WOH G64 hình thành từ một đám mây khí và bụi khổng lồ, đốt cháy hydro trong lõi thông qua phản ứng nhiệt hạch. Sau đó, nó giãn nở và chuyển sang đốt heli, trở thành sao siêu khổng lồ đỏ.

Không phải mọi sao siêu khổng lồ đều trở thành siêu siêu khổng lồ. Các nhà khoa học cho rằng giai đoạn này xuất hiện khi những ngôi sao rất lớn tiến hóa nhanh chóng từ đốt hydro sang đốt heli. Trong quá trình đó, chúng bắt đầu mất lớp vỏ bên ngoài, trong khi lõi co lại. Khi đạt đến giai đoạn siêu siêu khổng lồ, ngôi sao gần như chắc chắn sẽ kết thúc bằng một vụ nổ siêu tân tinh.

Điều gì đã xảy ra với WOH G64?

Nghiên cứu mới cho rằng vào khoảng năm 2014, một phần lớn bề mặt của WOH G64 đã bị “thổi bay” khỏi ngôi sao. Nguyên nhân có thể liên quan đến sự tương tác với một ngôi sao đồng hành—điều đã được xác nhận thông qua phân tích quang phổ ánh sáng.

Một giả thuyết khác là ngôi sao đang bước vào giai đoạn “siêu gió” trước siêu tân tinh. Giai đoạn này được cho là xảy ra khi lõi ngôi sao cạn nhiên liệu nhanh chóng, gây ra các dao động mạnh bên trong và đẩy vật chất ra ngoài với tốc độ lớn.

Dù theo kịch bản nào, các nhà khoa học đều đồng ý rằng WOH G64 cuối cùng sẽ phát nổ—chỉ là chưa thể xác định chính xác thời điểm.

Chờ đợi một khoảnh khắc hiếm có

Hầu hết các ngôi sao tồn tại hàng chục triệu đến hàng tỷ năm, vì vậy việc quan sát trực tiếp những biến đổi nhanh như vậy là rất hiếm—đặc biệt là với một ngôi sao nằm ngoài thiên hà của chúng ta.

Nếu may mắn, nhân loại có thể chứng kiến cái chết của WOH G64 ngay trong thời đại của mình. Không chỉ là một “màn trình diễn vũ trụ” ngoạn mục, sự kiện này còn giúp các nhà khoa học hoàn thiện những mảnh ghép còn thiếu trong hiểu biết về vòng đời của các ngôi sao khổng lồ.