Các nhà khoa học ghi lại hình ảnh tia X đầu tiên về thiên văn quyển của ngôi sao HD 61005

Cộng đồng vật lý thiên văn quốc tế vừa đón nhận một tư liệu hình ảnh vô cùng giá trị, ghi lại hình chiếu tia X rõ nét đầu tiên về cấu trúc được gọi là "Thiên văn quyển" (Astrosphere) bao quanh ngôi sao HD 61005. Đây là một thiên thể có các thông số vật lý tương đồng với Mặt trời của chúng ta, giúp mở ra những góc nhìn mới về quá trình tiến hóa của các hệ sao. Quan sát mang tính đột phá này được thực hiện bởi Đài quan sát tia X Chandra của NASA, và các kết quả nghiên cứu chi tiết đã chính thức được công bố trên tạp chí khoa học danh tiếng The Astrophysical Journal.

Ngôi sao HD 61005 nằm cách Trái đất khoảng 120 năm ánh sáng, tọa lạc trong chòm sao Thuyền Vĩ (Puppis). Mặc dù có khối lượng và nhiệt độ bề mặt gần giống với Mặt trời, nhưng HD 61005 lại là một ngôi sao cực kỳ trẻ với độ tuổi ước tính chỉ khoảng 100 triệu năm, một con số khiêm tốn so với tuổi đời 4,6 tỷ năm của Mặt trời chúng ta. Gió sao phát ra từ HD 61005 cho thấy mức độ hoạt động rất mạnh mẽ: tốc độ của luồng gió này nhanh gấp ba lần và mật độ hạt cao gấp khoảng 25 lần so với gió mặt trời ở thời điểm hiện tại.

Về mặt cấu trúc, thiên văn quyển là một khoang chứa đầy khí siêu nóng, hình thành từ sự va chạm trực diện giữa gió sao và môi trường liên sao bao gồm khí và bụi lạnh hơn. Cấu trúc này đóng vai trò như một lá chắn bảo vệ, có chức năng tương tự như nhật quyển (heliosphere) bao quanh hệ Mặt trời. Việc phát hiện ra thiên văn quyển của HD 61005 bằng tia X là minh chứng đầu tiên về hiện tượng này xung quanh một ngôi sao loại Mặt trời, cho phép các nhà khoa học suy luận về cách thức nhật quyển của chúng ta hình thành trong giai đoạn sơ khai. Theo các phép đo đạc, đường kính của thiên văn quyển vừa được ghi nhận đạt tới mức 200 đơn vị thiên văn (AU).

Bức xạ tia X giúp các nhà khoa học nhận diện được cấu trúc này được tạo ra tại vùng tiếp xúc giữa gió sao tốc độ cao và môi trường liên sao. Một yếu tố then chốt khiến cấu trúc này có thể quan sát được là do HD 61005 đang di chuyển qua một khu vực không gian có mật độ môi trường liên sao đậm đặc gấp khoảng 1.000 lần so với vùng lân cận của Mặt trời hiện nay. Những dấu hiệu đầu tiên về sự phát xạ tia X đã được ghi nhận từ đợt quan sát kéo dài một giờ của kính Chandra vào năm 2014, nhưng phải đến năm 2021, sau một đợt phơi sáng dài hơn, cấu trúc mở rộng này mới được xác nhận hoàn toàn. Công trình nghiên cứu quan trọng này được dẫn dắt bởi nhà khoa học Carey Lisse đến từ Đại học Johns Hopkins.

Trong giới thiên văn, HD 61005 còn được gọi với biệt danh là "Con bướm đêm" (The Moth) do hình dáng đặc thù của đĩa mảnh vụn bao quanh nó khi quan sát qua bước sóng hồng ngoại. Đĩa bụi này có nhiều điểm tương đồng với Vành đai Kuiper trong hệ Mặt trời của chúng ta. Những quan sát chi tiết như vậy cung cấp dữ liệu quan trọng về diện mạo của gió mặt trời trong quá khứ, khi nó cũng từng tương tác với những vùng môi trường đậm đặc hơn. Trong quá trình chuyển động xuyên qua không gian, ngôi sao này còn tạo ra một sóng xung kích (bow shock) ở phía trước, khẳng định tính chất động lực học mạnh mẽ của toàn bộ hệ thống thiên văn này.