Ttv24h.vn

Những câu chuyện nóng hổi, ​​những tiêu đề tin tức mới nhất về thời sự, kinh doanh và giải trí từ Việt Nam.

Fermi của NASA đã phát hiện một xung kỳ lạ của bức xạ năng lượng cao đang chạy về phía Trái đất

Khi lõi của một ngôi sao lớn sụp đổ, nó có thể tạo thành một lỗ đen. Một số vật chất xung quanh rỉ ra khi các tia lửa mạnh lao ra ngoài với tốc độ gần bằng vận tốc ánh sáng theo các hướng ngược nhau, như hình minh họa ở đây. Máy bay phản lực từ các ngôi sao đang sụp đổ thường tạo ra tia gamma trong vài giây đến vài phút. Các nhà thiên văn học tin rằng các máy bay phản lực từ GRB 200826A nhanh chóng tắt, gây ra vụ nổ tia gamma ngắn nhất (màu tím) từ một ngôi sao đang sụp đổ từng được nhìn thấy. Nhà cung cấp hình ảnh: Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA / Chris Smith (KBRwyle)

Vào ngày 26 tháng 8 năm 2020, Kính viễn vọng Không gian Tia Gamma Fermi của NASA đã phát hiện ra một xung bức xạ năng lượng cao đang chạy đua về phía Trái đất trong gần một nửa vòng đời của vũ trụ hiện tại. Chỉ kéo dài khoảng một giây, nó đã trở thành một trong những cuốn sách kỷ lục – vụ nổ tia gamma ngắn nhất (GRB) gây ra bởi cái chết của một ngôi sao lớn chưa từng thấy.

GRB là những sự kiện mạnh nhất trong vũ trụ, và chúng có thể được phát hiện qua hàng tỷ năm ánh sáng. Các nhà thiên văn học phân loại nó là dài hay ngắn dựa trên việc liệu sự kiện sẽ kéo dài hơn hai giây hoặc ít hơn. Họ đã quan sát thấy các vụ nổ dài liên quan đến sự sụp đổ của các ngôi sao lớn, trong khi những vụ nổ ngắn có liên quan đến một kịch bản khác.

Các nhà thiên văn đã thu thập dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Tia Gamma Fermi của NASA, các sứ mệnh không gian khác và các đài quan sát trên mặt đất để tiết lộ nguồn gốc của GRB 200826A, một vụ nổ bức xạ ngắn nhưng mạnh mẽ. Đó là vụ nổ ngắn nhất được cho là được cung cấp năng lượng bởi một ngôi sao đang sụp đổ – và nó gần như không bao giờ xảy ra. Nhà cung cấp hình ảnh: Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA

Bin-bin Zhang của Đại học Nam Kinh ở Trung Quốc và Đại học Nevada ở Las Vegas cho biết: “Chúng tôi đã biết rằng một số GRB từ các ngôi sao lớn có thể đăng ký dưới dạng GRB ngắn, nhưng chúng tôi nghĩ rằng điều này là do những hạn chế về mặt cơ học. “Vụ nổ này đặc biệt vì nó chắc chắn là một GRB tồn tại trong thời gian ngắn, nhưng các đặc điểm khác của nó cho thấy nguồn gốc của nó từ một ngôi sao đang sụp đổ. Giờ đây, chúng ta biết rằng các ngôi sao sắp chết cũng có thể tạo ra các vụ nổ ngắn.”

Vụ phun trào được đặt tên là GRB 200826A, sau ngày xảy ra và là chủ đề của hai bài báo đăng trên Nature Astronomy vào thứ Hai, ngày 26 tháng Bảy. Đầu tiên, do Zhang dẫn đầu, khám phá dữ liệu tia gamma. Bài thứ hai, do Thomas Ahomada, một nghiên cứu sinh tại Đại học Maryland, College Park và Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, dẫn đầu, mô tả sự tắt dần của nhiều bước sóng mờ dần của cực quang GRB và ánh sáng mới nổi của siêu tân tinh tiếp theo. vụ nổ.

READ  Hậu quả nghiêm trọng của sai lầm trong không gian của Nga

“Chúng tôi nghĩ rằng sự kiện này thực sự là một thất bại, một sự kiện gần như sắp xảy ra”, Ahumada nói. “Tuy nhiên, vụ nổ giải phóng năng lượng gấp 14 triệu lần toàn bộ Dải Ngân hà trong cùng khoảng thời gian, khiến nó trở thành một trong những GRB tầm ngắn hoạt động tích cực nhất từ ​​trước đến nay.”

Khi một ngôi sao lớn hơn nhiều so với Mặt trời hết nhiên liệu, lõi của nó đột ngột sụp đổ và tạo thành một lỗ đen. Khi vật chất quay về phía lỗ đen, một số vật chất thoát ra dưới dạng hai tia phản lực mạnh lao ra phía ngoài với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng theo hai hướng ngược nhau. Các nhà thiên văn chỉ phát hiện ra GRB khi một trong những phản lực này tình cờ hướng gần như trực tiếp về phía Trái đất.

Mỗi tia phản lực đi qua ngôi sao, tạo ra một xung tia gamma – dạng ánh sáng có năng lượng cao nhất – có thể kéo dài tới vài phút. Sau vụ nổ, ngôi sao bị vỡ nhanh chóng mở rộng thành một siêu tân tinh.

Mặt khác, GRB ngắn hình thành khi các cặp vật thể nhỏ gọn – chẳng hạn như sao neutron, cũng hình thành trong quá trình sụp đổ của sao – va chạm vào bên trong trong hàng tỷ năm. Các quan sát gần đây của Fermi đã giúp cho thấy rằng, trong các thiên hà gần đó, các tia sáng khổng lồ từ các sao neutron bị cô lập và các sao siêu từ tính cũng giả dạng thành các GRB ngắn.

GRB 200826A là một sự bùng nổ mạnh mẽ về lượng phát thải năng lượng cao chỉ kéo dài 0,65 giây. Sau khi du hành vài eons qua vũ trụ đang giãn nở, tín hiệu kéo dài đến khoảng một giây khi nó được phát hiện bởi thiết bị Fermi khi quan sát vụ nổ tia gamma. The event was also featured in instruments aboard NASA’s Wind mission, which orbits a point between Earth and the sun about 930,000 miles (1.5 million kilometers) away, and Mars Odyssey, which has been orbiting the red planet since 2001. ESA (European Space Continuity ) Vệ tinh INTEGRAL của cơ quan cũng phát nổ.

Tất cả các sứ mệnh này đều tham gia vào hệ thống định vị GRB được gọi là Mạng lưới hành tinh quốc tế (IPN), do đó Dự án Fermi cung cấp toàn bộ kinh phí của Hoa Kỳ. Vì tia sáng đến mỗi máy dò vào những thời điểm hơi khác nhau, nên bất kỳ cặp nào trong số chúng đều có thể được sử dụng để giúp thu hẹp nơi nó xuất hiện trên bầu trời. Khoảng 17 giờ sau GRB, IPN thu hẹp vị trí của mình xuống một vùng trời tương đối nhỏ trong chòm sao Tiên nữ.

READ  Fauci nói Covid đến từ hang động nơi các thợ mỏ rơi vào năm 2012

Sử dụng Cơ sở Vận tải Zwicky (ZTF) do Quỹ Khoa học Quốc gia tài trợ tại Đài quan sát Palomar, nhóm nghiên cứu đã quét bầu trời để tìm những thay đổi trong ánh sáng nhìn thấy có thể liên quan đến cực quang GRB mờ dần.

Fading Twilights từ GRB 200826A

Đã phát hiện thấy hình ảnh cực quang mờ dần GRB 200826A (giữa). Nhà cung cấp: ZTF và T. Ahumada et al. , Năm 2021

Shreya Anand, một nghiên cứu sinh tại Caltech và là đồng tác giả của bài báo Twilight cho biết: “Thực hiện nghiên cứu này giống như mò kim đáy bể, nhưng IPN giúp thu nhỏ đống cỏ khô. “Trong số hơn 28.000 cảnh báo ZTF vào đêm đầu tiên, chỉ một cảnh báo đáp ứng tất cả các tiêu chí tìm kiếm của chúng tôi và cũng xuất hiện trong vùng trời do IPN xác định”.

Trong vòng một ngày sau vụ nổ, Đài quan sát Neil Gehrells Swift của NASA đã phát hiện ra tia X mờ dần từ cùng một vị trí. Hai ngày sau, một phát xạ vô tuyến biến đổi được phát hiện bởi Karl Jansky Very Large Array của Đài quan sát vô tuyến thiên văn quốc gia ở New Mexico. Sau đó, nhóm nghiên cứu bắt đầu quan sát cực quang bằng nhiều phương tiện khác nhau trên mặt đất.

Bằng cách quan sát thiên hà mờ nhạt liên quan đến vụ nổ bằng kính thiên văn Gran Telescopio Canarias, kính viễn vọng 10,4 mét tại Đài quan sát Roque de los Muchachos ở La Palma thuộc quần đảo Canary của Tây Ban Nha, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng ánh sáng của nó phải mất 6,6 tỷ năm mới đến được với chúng ta. Con số này đại diện cho 48% tuổi hiện tại của vũ trụ là 13,8 tỷ năm.

Nhưng để chứng minh rằng vụ nổ ngắn này xuất phát từ sự sụp đổ của một ngôi sao, các nhà nghiên cứu cũng cần chụp siêu tân tinh mới nổi.

Leo Singer, nhà vật lý thiên văn tại Goddard và là cố vấn của nghiên cứu Ahumada cho biết: “Nếu vụ nổ là do sự sụp đổ của một ngôi sao, thì một khi cực quang sau đó tắt dần, nó sẽ sáng trở lại do vụ nổ siêu tân tinh sơ cấp. “Nhưng ở những khoảng cách này, bạn cần một kính thiên văn rất lớn, rất nhạy để thu điểm ánh sáng từ siêu tân tinh khỏi ánh sáng chói nền của thiên hà chủ.”

Để tiến hành nghiên cứu, Singer đã dành thời gian trên Kính viễn vọng Bắc Gemini dài 8,1 mét ở Hawaii và sử dụng một công cụ nhạy cảm có tên là Máy quang phổ đa vật thể Gemini. Các nhà thiên văn học chụp ảnh thiên hà chủ bằng ánh sáng đỏ và hồng ngoại bắt đầu 28 ngày sau vụ nổ, lặp lại quá trình tìm kiếm 45 và 80 ngày sau sự kiện. Họ đã phát hiện một nguồn hồng ngoại gần – một siêu tân tinh – trong tập hợp quan sát đầu tiên mà không thể nhìn thấy trong các quan sát tiếp theo.

READ  SpaceX Cargo Dragon của NASA được phóng lên Trạm vũ trụ

Các nhà nghiên cứu tin rằng vụ nổ này được thúc đẩy bởi các máy bay phản lực vừa thoát ra khỏi ngôi sao trước khi đóng cửa, chứ không phải là trường hợp phổ biến hơn khi các máy bay phản lực thời gian dài phun ra từ ngôi sao và di chuyển một khoảng cách xa từ nó. Nếu lỗ đen phát ra các tia phản lực yếu hơn, hoặc nếu ngôi sao lớn hơn nhiều khi nó bắt đầu sụp đổ, thì có thể hoàn toàn không có GRB.

Khám phá này giúp giải đáp một bí ẩn lâu nay. Trong khi GRB dài phải được liên kết với siêu tân tinh, các nhà thiên văn học phát hiện ra số lượng siêu tân tinh lớn hơn nhiều so với những sao dài. Sự khác biệt này vẫn tồn tại ngay cả sau khi tính đến thực tế là các GRB phải đến gần đường ngắm của chúng ta để các nhà thiên văn học có thể phát hiện ra chúng.

Các nhà nghiên cứu kết luận rằng các ngôi sao sụp đổ tạo ra GRB ngắn phải là các trạng thái rìa dao động với tốc độ ánh sáng trên bờ vực thành công hay thất bại, một kết luận phù hợp với ý kiến ​​rằng hầu hết các ngôi sao có khối lượng lớn chết đi mà không tạo ra phản lực và GRB. Nói một cách rộng rãi hơn, kết quả này chứng minh rõ ràng rằng chỉ riêng thời lượng liên tục không chỉ ra nguồn duy nhất của nó.

Người giới thiệu:

“Một vụ nổ tia gamma trong thời gian ngắn kỳ lạ là kết quả của sự sụp đổ lõi của một ngôi sao lớn” của B.-B. Chang, Z.-K. Liu, Z.-K. Bing, Y. Lee, H.-C. Lu, J.; Yang, Y.-S. Yang, Y.-H. Yang, Y.-Z. Meng, c. Zou, H.-Y. Yee, X.-G. Wang, J.-R. Mao, X.-H. Chow, c. Bay, A. G.; Castro; Tirado, Y.-D. Anh ấy, Z.-G. Ngày, E.; Liang và B. Zhang, ngày 26 tháng 7 năm 2021, Có sẵn tại đây. thiên văn học tự nhiên.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01395-z

“Khám phá và xác nhận vụ nổ tia gamma ngắn nhất từ ​​sự sụp đổ” của Thomas Ahomada, Leo B. Ca sĩ, Shreya Anand, Michael W. Coughlin, Mansi M. , Harsh Kumar, Peter TH Pang, Eric Burns, Virginia Cunningham, Simone Dichiara, Tim Dietrich, Dimitri S. Svenkin, Moza Mwala, Alberto J. Astro-Tirado, Keshalai D., Rachel Dunwoody, Pradeep Jatkin, Erica Hammerstein, Shabnam Iani, Joseph Mangan, Dan Burley, Sonalika Burkayasta, Eric Belm, Varun Bhalerau, Bryce Bolin, Mattia Paula, Christopher Canella, Poonam Chandra, Dmitri A. Dove, Dmitri Fredericks, Avishai Gal Yam, Matthew Graham, Anna Y Qiu Ho, Kevin Hurley, Viraj Karampilkar, Eric C. Cole, SR Kulkarni, Ashish Mahabal, Frank Massey, Sheila McBrain, Shashi B Pandey, Simeon Riosch, Anna Rednaya, Philip Rosnett, Benjamin Rusholme, Anna Sagues Carracedo, Roger Smith, Mayan Somaniak, Robert Stein, Eleonora Troga, Anastasia Tsvetkova, Richard Walters A Azmeh Valev, ngày 26 tháng 7 năm 2021, thiên văn học tự nhiên.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01428-7

Kính viễn vọng không gian tia Gamma Fermi là sự hợp tác trong vật lý thiên văn và vật lý hạt do Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland điều hành. Fermi được phát triển với sự hợp tác của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, với sự đóng góp quan trọng của các tổ chức học thuật và đối tác ở Pháp, Đức, Ý, Nhật Bản, Thụy Điển và Hoa Kỳ.