Các nhà thiên văn học phân tích 214 ngôi sao "đào tẩu" loại O trong Dải Ngân hà dựa trên dữ liệu từ Gaia

Một nghiên cứu toàn diện nhất từ trước đến nay về các ngôi sao khổng lồ bị đẩy ra khỏi mặt phẳng của Thiên hà chúng ta, thường được gọi là "ngôi sao đào tẩu" (runaway stars), vừa được công bố. Thông qua việc phân tích chi tiết 214 ngôi sao thuộc lớp quang phổ O, các nhà khoa học đã thu hẹp các giả thuyết về cơ chế khiến chúng đạt được vận tốc bất thường so với nơi sinh ra. Kết quả của công trình này đã chính thức xuất hiện trên tạp chí chuyên ngành danh tiếng Astronomy & Astrophysics. Cuộc nghiên cứu được điều phối bởi Viện Khoa học Vũ trụ (ICCUB) thuộc Đại học Barcelona, Tây Ban Nha.

Dự án này dựa trên các dữ liệu động học có độ chính xác cực cao từ sứ mệnh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). Với mẫu khảo sát gồm 214 ngôi sao loại O, nhóm nghiên cứu đã phân tích các thông số quan trọng như tốc độ tự quay và trạng thái hệ sao đôi, tạo nên bộ dữ liệu lớn nhất thuộc loại này tính đến thời điểm hiện tại. Một phát hiện then chốt là sự tồn tại của 12 hệ sao đôi đào tẩu, trong đó có 6 hệ được xem là vật chủ tiềm năng chứa các vật thể đặc, chẳng hạn như các lỗ đen nhỏ. Ngoài ICCUB, dự án còn có sự góp mặt của Viện Nghiên cứu Vũ trụ Catalonia (IEEC) và Viện Vật lý Thiên văn Quần đảo Canary (IAC), dưới sự dẫn dắt của nhà nghiên cứu Mar Carretero-Castrillo.

Việc phân tích dữ liệu đã giúp đội ngũ chuyên gia đưa ra kết luận về các cơ chế chính dẫn đến sự trục xuất của những ngôi sao này. Người ta xác định rằng phần lớn các ngôi sao đào tẩu có tốc độ quay chậm và là những thực thể đơn lẻ, điều này chỉ ra một cách thuyết phục rằng chúng bị đẩy ra do tương tác trọng lực từ các cụm sao dày đặc. Kết luận này được củng cố bởi thực tế là các cụm sao cầu — những nhóm sao liên kết chặt chẽ ở vùng quầng ngoài của Ngân hà — có khả năng gia tốc trọng lực cho từng ngôi sao đơn lẻ lên đến tốc độ cực cao.

Ngược lại, đối với những ngôi sao đào tẩu có tốc độ quay nhanh hơn, các nhà nghiên cứu nhận định rằng chúng nhận được lực đẩy mạnh mẽ từ một vụ nổ siêu tân tinh trong một hệ sao đôi. Điều này xác nhận giả thuyết do nhà thiên văn học người Hà Lan Adriaan Blaauw đưa ra vào năm 1961, cho rằng vụ nổ của một ngôi sao đồng hành trong cặp sao có thể "bắn" ngôi sao còn lại vào không gian sâu thẳm. Việc xác định các hệ sao đôi đào tẩu có khả năng chứa lỗ đen cung cấp những mục tiêu cụ thể cho các nghiên cứu quan sát tiếp theo trong tương lai.

Công trình này có ý nghĩa nền tảng trong việc thấu hiểu động lực học của các vì sao và sự tiến hóa của Thiên hà, bởi các ngôi sao đào tẩu mang theo các nguyên tố nặng và năng lượng ra xa khỏi nơi chúng hình thành, từ đó tác động đến môi trường liên sao. Sứ mệnh Gaia, được ESA phóng lên vào ngày 19 tháng 12 năm 2013, đã cung cấp độ chính xác chưa từng có trong việc đo đạc thị sai và vận tốc, tạo tiền đề cho những nghiên cứu tầm cỡ này. Trong các nỗ lực trước đây, các nhà khoa học đã xác định được 106 ngôi sao đào tẩu loại O và 69 ngôi sao loại Be, trong đó các ngôi sao loại O cho thấy vận tốc lớn hơn đáng kể.