AT2025ulz: Thiên văn học truy tìm ứng cử viên 'Siêu Kilonova' đầu tiên

Cộng đồng thiên văn học đang dồn sự chú ý vào sự kiện AT2025ulz, một hiện tượng được xem là ứng cử viên sáng giá cho ví dụ đầu tiên về 'siêu kilonova'. Đây là một mô hình lý thuyết dự đoán sự kết hợp thảm khốc giữa hai quá trình vũ trụ: một vụ nổ siêu tân tinh và sự kiện kilonova tiếp theo. Sự kiện này được ghi nhận vào ngày 18 tháng 8 năm 2025, ban đầu gây chú ý mạnh mẽ nhờ tín hiệu S250818k mà các đài quan sát sóng hấp dẫn LIGO và Virgo thu được.

Tín hiệu sóng hấp dẫn này gợi ý về sự hợp nhất của các vật thể nhỏ gọn. Điều đáng kinh ngạc là khối lượng của ít nhất một trong các vật thể này lại thấp hơn dự kiến, dẫn đến giả thuyết ban đầu của các nhà khoa học là sự kiện này bắt nguồn từ sự hợp nhất của hai sao neutron có khối lượng dưới Mặt Trời. Đây là một manh mối quan trọng mở ra những hướng nghiên cứu mới.

Chỉ vài giờ sau khi phát hiện sóng hấp dẫn, Đài quan sát Zwicky Transient Facility (ZTF) tại Đài thiên văn Palomar đã phát hiện ra một vệt sáng đỏ mờ dần ở khoảng cách xấp xỉ 1,3 tỷ năm ánh sáng so với Trái Đất. Ban đầu, phản ứng ánh sáng này có nét tương đồng với kilonova GW170817, sự kiện đã được xác nhận vào năm 2017 là nguồn tạo ra các nguyên tố nặng như vàng. Tuy nhiên, diễn biến của AT2025ulz lại bộc lộ hành vi dị thường: vật thể này trở nên sáng hơn và dịch chuyển về phía quang phổ xanh, đặc điểm điển hình của một siêu tân tinh – tức là sự sụp đổ của một ngôi sao trần trụi (siêu tân tinh lõi sụp đổ có vỏ bị tước bỏ).

Bà Mences Casali, nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California (Caltech), người dẫn dắt nghiên cứu được đăng tải trên The Astrophysical Journal Letters, nhấn mạnh rằng chuỗi biến đổi này – khởi đầu là dấu hiệu kilonova rồi sau đó chuyển thành siêu tân tinh – chính là cơ sở để đưa ra thuật ngữ 'siêu kilonova'. Nhóm lý thuyết, bao gồm cả Brian Metzger từ Đại học Columbia, đưa ra giả thuyết rằng sự kiện này bắt đầu bằng một vụ nổ siêu tân tinh, tạo ra hai sao neutron mới sinh với khối lượng nhỏ bất thường. Hai sao neutron dưới Mặt Trời này có thể đã hợp nhất gần như ngay lập tức, gây ra ánh sáng đỏ ban đầu của kilonova, nhưng ánh sáng này lại bị che khuất phần nào bởi các mảnh vỡ đang giãn nở từ vụ nổ siêu tân tinh trước đó.

Giám đốc Đài quan sát LIGO, ông David Reitze, đã nhấn mạnh tầm quan trọng của dữ liệu khối lượng, xác nhận rằng ít nhất một trong các vật thể va chạm có khối lượng thấp hơn mức điển hình của sao neutron. Các nhà lý thuyết suy đoán rằng sao neutron dưới Mặt Trời có thể hình thành thông qua quá trình phân tách của một ngôi sao quay cực nhanh hoặc qua sự phân mảnh của đĩa vật chất xung quanh trong quá trình sụp đổ. Mặc dù AT2025ulz là một ứng cử viên thuyết phục, các nhà nghiên cứu vẫn khẳng định rằng lý thuyết về siêu kilonova hiện tại vẫn chưa được kiểm chứng một cách chắc chắn.

Để xác minh dứt khoát trạng thái của sự kiện lai ghép này và xác định tần suất xuất hiện của nó, các quan sát trong tương lai là điều kiện tiên quyết. Giai đoạn vận hành thứ năm (O5 run) sắp tới của LIGO/Virgo, kết hợp với dữ liệu từ Đài quan sát Vera C. Rubin, sẽ đóng vai trò then chốt. Đài quan sát mặt đất này, tọa lạc trên núi Cerro Pachón ở Chile, được trang bị kính viễn vọng 8,36 mét và được thiết kế để quét bầu trời góc rộng cứ sau ba đêm trong suốt mười năm. Việc xác nhận hoặc bác bỏ thành công mô hình siêu kilonova thông qua các công cụ mạnh mẽ như đài quan sát Rubin sẽ mở ra một chương mới trong việc thấu hiểu sự tiến hóa của các ngôi sao lớn nhất và các quá trình tổng hợp hạt nhân trong vũ trụ.