Các nhà thiên văn học xác định ứng cử viên siêu tân tinh đầu tiên – một sao khổng lồ đỏ – nhờ ASAS-SN và JWST

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Northwestern đã công bố một khám phá quan trọng: họ đã nhận dạng được ngôi sao khổng lồ đỏ đầu tiên được dự đoán sẽ kết thúc vòng đời của mình bằng một vụ nổ siêu tân tinh mạnh mẽ. Thành tựu mang tính bước ngoặt này, được mô tả chi tiết trên tạp chí "Astrophysical Letters" vào ngày 8 tháng 10 năm 2025, hứa hẹn sẽ làm sáng tỏ một bí ẩn kéo dài trong ngành thiên văn học. Ngôi sao này, được đặt tên là SN2025pht, nằm trong thiên hà NGC 1637, cách Trái Đất khoảng 39 triệu năm ánh sáng. Theo các dự đoán, SN2025pht sẽ phát nổ thành siêu tân tinh trong vài triệu năm tới, để lại phía sau nó hoặc một sao xung (pulsar) hoặc một hố đen.

Khả năng phát hiện kịp thời này là kết quả của việc phân tích tỉ mỉ dữ liệu do Charles Kilpatrick và Ashwin Suresh thu thập, sử dụng Hệ thống Khảo sát Siêu tân tinh Tự động Toàn quốc (ASAS-SN). Hệ thống này liên tục theo dõi những thay đổi đột ngột về độ sáng của các ngôi sao, vốn thường là dấu hiệu báo trước cho một thảm họa sắp xảy ra. Nhóm nghiên cứu còn tận dụng dữ liệu lưu trữ từ Kính viễn vọng Hubble để xác định chính xác bản chất và vị trí của ngôi sao, từ đó khẳng định vị thế của nó là một ứng cử viên siêu tân tinh có nguồn gốc từ sao khổng lồ đỏ. Các mô hình lý thuyết từ lâu đã gợi ý rằng các siêu khổng lồ đỏ phải chiếm phần lớn các vụ nổ siêu tân tinh, nhưng việc quan sát trực tiếp một đối tượng như vậy vẫn là điều khó nắm bắt.

Sự khác biệt giữa lý thuyết và quan sát này được cho là do những hạn chế của kỹ thuật quan sát. Ở giai đoạn chuyển tiếp thành siêu tân tinh, ngôi sao có thể tạo ra bụi, làm che khuất ánh sáng khả kiến của nó và dịch chuyển dấu hiệu quang phổ sang dải hồng ngoại. Lớp bụi này, đặc biệt là carbon trong trường hợp của SN2025pht, bị thổi bay bởi những cơn gió sao chậm nhưng mạnh mẽ. Sau khi ASAS-SN phát hiện ban đầu, Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) đã tiến hành các quan sát tập trung vào SN2025pht, qua đó tiết lộ bức xạ hồng ngoại cường độ cao. Tiến sĩ Kilpatrick nhận định rằng các ước tính trước đây về kích thước của các tiền thân siêu tân tinh có thể đã bị đánh giá thấp, bởi vì Hubble không có khả năng hồng ngoại đủ mạnh để mô tả đầy đủ những vật thể bị "đỏ hóa" và bị che phủ bởi bụi này.

Khả năng của JWST trong việc phân tích các đám mây bụi và các vật thể phát xạ hồng ngoại có thể dẫn đến việc xem xét lại cách phân loại các ngôi sao sắp chết đã được ghi nhận trước đây. Tiến sĩ Kilpatrick bày tỏ sự tin tưởng rằng khi kho dữ liệu của JWST được tích lũy, việc phát hiện ra các tiền thân siêu tân tinh hiếm hoi từ sao khổng lồ đỏ sẽ trở nên thường xuyên hơn. Tuy nhiên, ông cũng lưu ý rằng để ghi nhận được những ngôi sao này, chúng cần phải nằm ở khoảng cách tương đối gần để Hubble có thể quan sát sơ bộ, đồng nghĩa với việc cần thêm vài năm nữa để JWST tích lũy một lượng dữ liệu đáng kể. Phát hiện này tương đồng với các quan sát trước đó, chẳng hạn như siêu tân tinh 2003gd trong thiên hà M74, nơi Hubble và Kính viễn vọng Gemini đã ghi nhận một siêu khổng lồ đỏ 6–9 tháng trước vụ nổ, xác nhận lý thuyết rằng các siêu khổng lồ đỏ mát mẻ là tiền thân trực tiếp của siêu tân tinh loại II-plateau. Việc sử dụng dữ liệu hồng ngoại, như trong trường hợp của SN2025pht, có thể giúp giải quyết "vấn đề siêu khổng lồ đỏ" liên quan đến sự khác biệt giữa khối lượng tiền thân được quan sát và khối lượng dự kiến theo lý thuyết.