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.

Lỗ đen kích hoạt vụ nổ siêu tân tinh sớm – quan sát đầu tiên về một loại siêu tân tinh hoàn toàn mới

Hình minh họa này cho thấy một ngôi sao lớn sắp phát nổ. Vụ nổ được kích hoạt sau khi bạn đồng hành của nó, một ngôi sao chết (lỗ đen hoặc sao neutron) rơi vào lõi của ngôi sao. Các nhà khoa học nói rằng lỗ đen hoặc sao neutron va chạm với ngôi sao lớn, và sau đó, khi nó di chuyển trong đất liền trong nhiều thế kỷ, phóng ra một xoáy vật chất từ ​​bầu khí quyển của ngôi sao (trong hình ảnh xung quanh ngôi sao). Khi chạm đến lõi của ngôi sao, vật chất từ ​​lõi nhanh chóng rơi xuống xác ngôi sao, phóng ra một cặp phản lực với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Trong mô tả của nghệ sĩ này, các máy bay phản lực được thể hiện đang đào hầm xuyên qua ngôi sao, sắp tạo ra một vụ nổ siêu tân tinh. Sau một vài năm, siêu tân tinh sẽ đâm xuyên qua phần lớn hình xoắn ốc phóng ra, kéo dài tới khoảng 10.000 lần kích thước của ngôi sao. Điều này sẽ tạo ra một nguồn vô tuyến phát sáng thoáng qua được quan sát bởi một mảng rất lớn. Tín dụng: Chuck Carter

Các nhà lý thuyết đã dự đoán về quan sát đầu tiên của một loại siêu tân tinh hoàn toàn mới, nhưng nó vẫn chưa được xác nhận trước đó.

Vào năm 2017, một nguồn sóng vô tuyến phát sáng và bất thường đã được phát hiện trong dữ liệu do Khảo sát Bầu trời Mảng Rất lớn (VLA) thu thập, một dự án quét bầu trời đêm bằng bước sóng vô tuyến. Bây giờ, do sinh viên tốt nghiệp Caltech Dillon Dong (MS ’18) dẫn đầu, một nhóm các nhà thiên văn học đã xác định rằng sự phát sáng vô tuyến rực rỡ là do Hố đen hoặc ngôi sao neutron Cô ấy va chạm với ngôi sao đồng hành của mình trong một quá trình chưa từng có.

Greg Hallinan, giáo sư thiên văn học tại Caltech cho biết: “Những ngôi sao khổng lồ thường phát nổ dưới dạng siêu tân tinh khi nhiên liệu hạt nhân của chúng cạn kiệt. “Nhưng trong trường hợp này, một lỗ đen thể khí hoặc sao neutron đã khiến ngôi sao đồng hành của nó phát nổ sớm.” Đây là lần đầu tiên một vụ nổ siêu tân tinh gây ra bởi sự hợp nhất được xác nhận.

READ  Giám đốc NASA trình bày chi tiết các sứ mệnh lên mặt trăng, sao Hỏa, sao Kim và những nỗ lực của cơ quan này trên Trái đất

Một bài báo về kết quả đã được xuất bản trên tạp chí Khoa học Vào ngày 3 tháng 9 năm 2021.

Ánh sáng rực rỡ trên bầu trời đêm

Hallinan và nhóm của ông tìm kiếm cái gọi là sóng vô tuyến – nguồn sóng vô tuyến thời gian ngắn phát sáng rực rỡ và cháy nhanh như que diêm trong phòng tối. Máy phát vô tuyến là một cách tuyệt vời để xác định các sự kiện thiên văn bất thường, chẳng hạn như các ngôi sao lớn phát nổ và phóng ra các tia năng lượng hoặc sự hợp nhất sao neutron.

Dillon Dong

Dillon Dong, với một đĩa radio dài 40 mét tại Đài quan sát Đài quan sát Thung lũng Owens của Caltech ở hậu cảnh.

Khi Dong sàng lọc bộ dữ liệu khổng lồ của VLA, anh đã chọn một nguồn sóng vô tuyến có độ phát sáng cao từ cuộc khảo sát của VLA có tên là VT 1210 + 4956. Nguồn này được liên kết với tia sóng vô tuyến sáng nhất liên quan đến một siêu tân tinh.

Dong xác định rằng năng lượng vô tuyến sáng ban đầu là một ngôi sao được bao quanh bởi một lớp vỏ khí dày đặc. Lớp vỏ khí này đã bị trục xuất khỏi ngôi sao vài trăm năm trước ngày nay. VT 1210 + 4956, Radio Transient, xảy ra khi ngôi sao cuối cùng phát nổ trong một siêu tân tinh và vật chất giải phóng từ vụ nổ tương tác với vỏ khí. Tuy nhiên, bản thân quả đạn khí và mốc thời gian nó được phóng lên từ ngôi sao là không bình thường, vì vậy Dong nghi ngờ có thể còn nhiều điều về câu chuyện của vụ nổ này.

Hai sự kiện bất thường

Sau phát hiện của Dong, Anna Ho (Tiến sĩ năm 20), nghiên cứu sinh Caltech, gợi ý rằng quá trình truyền sóng vô tuyến này được so sánh với một chỉ số khác của các sự kiện sáng ngắn trong phổ tia X. Một số sự kiện tia X tồn tại trong thời gian ngắn đến nỗi chúng chỉ tồn tại trên bầu trời trong vài giây so với giờ Trái đất. Qua việc xem xét danh mục khác này, Đông đã phát hiện ra một nguồn tia X xuất phát từ cùng một điểm trên bầu trời là VT 1210 + 4956. Qua phân tích kỹ lưỡng, Đông đã chứng minh rằng tia X và sóng vô tuyến có khả năng xuất phát từ cùng một sự kiện.

Greg Hallinan

Greg Hallinan

Dong nói: “Các tia X thoáng qua là một sự kiện bất thường – chúng cho thấy sự phóng ra một tia phản lực tương đối tính tại thời điểm vụ nổ. Sự phát sáng phát quang cho thấy rằng vật chất từ ​​vụ nổ đó sau đó đã va chạm với một vòng khí dày đặc khổng lồ đã bị trục xuất khỏi ngôi sao nhiều thế kỷ trước. Hai sự kiện này không được liên kết với nhau, và rất hiếm khi tự chúng xảy ra ”.

READ  CDC cho biết trung bình 7 ngày của các trường hợp Covid hàng ngày ở Hoa Kỳ đã vượt quá mức cao nhất được thấy vào mùa hè năm ngoái

giải câu đố

vậy chuyện gì đã xảy ra? Sau khi mô hình hóa cẩn thận, nhóm đã xác định được lời giải thích khả dĩ nhất – một sự kiện liên quan đến một số người chơi vũ trụ được biết là tạo ra sóng hấp dẫn.

Họ suy đoán rằng một tàn dư nhỏ gọn từ một ngôi sao đã phát nổ trước đó – một lỗ đen hoặc sao neutron – đã sớm quay xung quanh một ngôi sao. Theo thời gian, lỗ đen bắt đầu kéo bầu khí quyển của ngôi sao đồng hành của nó và bắn nó vào không gian, tạo thành hình xuyến khí. Quá trình này đưa hai vật thể đến gần nhau hơn cho đến khi lỗ đen lao vào ngôi sao, khiến ngôi sao sụp đổ và phát nổ như một siêu tân tinh.

Tia X được tạo ra bởi một phản lực bắn ra từ lõi của ngôi sao vào thời điểm nó sụp đổ. Ngược lại, sóng vô tuyến được tạo ra nhiều năm sau đó khi ngôi sao phát nổ đạt đến hình xuyến khí bị đẩy ra bởi vật thể nén đang lên.

Các nhà thiên văn học biết rằng một ngôi sao lớn và một vật thể nhỏ gọn đi kèm có thể tạo thành một quỹ đạo được gọi là ổn định, trong đó hai vật thể xoắn ốc dần dần đến gần nhau hơn trong một khoảng thời gian cực kỳ dài. Quá trình này tạo thành một hệ thống nhị phân ổn định trong hàng triệu đến hàng tỷ năm nhưng cuối cùng sẽ va chạm và phát ra loại sóng hấp dẫn được phát hiện bởi lego trong một 2015 và 2017.

READ  Tên lửa đẩy siêu nặng cấp quỹ đạo đầu tiên của SpaceX tham gia cùng Starship trên bệ phóng

Tuy nhiên, trong trường hợp VT 1210 + 4956, hai vật thể va chạm ngay lập tức và thảm khốc, dẫn đến vụ nổ tia X và sóng vô tuyến quan sát được. Mặc dù những vụ va chạm như thế này đã được dự đoán về mặt lý thuyết, VT 1210 + 4956 cung cấp bằng chứng cụ thể đầu tiên về điều này xảy ra.

quét vảy nến

VLA Sky Survey tạo ra một lượng lớn dữ liệu về tín hiệu vô tuyến từ bầu trời đêm, nhưng việc sàng lọc dữ liệu đó để phát hiện ra một sự kiện thú vị và sáng sủa như VT 1210 + 4956 chẳng khác nào mò kim đáy bể. Dong cho biết việc tìm thấy cây kim đặc biệt này, theo một cách nào đó, là một sự tình cờ.

“Chúng tôi đã có ý tưởng về những gì chúng tôi có thể tìm thấy trong cuộc khảo sát của VLA, nhưng chúng tôi sẵn sàng tìm kiếm những thứ mà chúng tôi không mong đợi”, Dong giải thích. “Chúng tôi đã tạo điều kiện để khám phá điều gì đó thú vị bằng cách thực hiện các tìm kiếm mở và hạn chế lỏng lẻo đối với các tập dữ liệu lớn, sau đó tính đến tất cả các manh mối ngữ cảnh mà chúng tôi có thể thu thập về các đối tượng mà chúng tôi tìm thấy. Trong quá trình này, bạn thấy mình bị kéo theo các hướng khác nhau bởi những cách diễn giải khác nhau, và bạn Chỉ cần để thiên nhiên nói cho bạn biết những gì ở ngoài kia. “

Bài báo có tiêu đề “Nguồn vô tuyến thoáng qua tương ứng với siêu tân tinh nhiệt hạch”. Dillon Dong là tác giả đầu tiên. Ngoài Hallinan và Hu, các đồng tác giả khác là Ehud Nakar, Andrew Hughes, Kenta Hotukizaka, Steve Myers (Tiến sĩ 90), Keshalai Dee (MS ’18, PHD ’21), Kunal Moli (Tiến sĩ 15), Vikram Ravi, Asaf Horesh, Mansi Kesliwal (MS ’07, Ph.D. ’11), và Shree Kulkarni. Nguồn tài chính được cung cấp bởi Quỹ Khoa học Quốc gia, Quỹ Khoa học Song phương Hoa Kỳ-Israel, Chương trình cốt lõi của Ủy ban Kế hoạch và Ngân sách và Quỹ Khoa học Israel, Hội đồng Khoa học Tự nhiên và Kỹ thuật của Canada, Viện Nghiên cứu Cơ bản Miller tại Khoa học tại UC Berkeley và Hiệp hội Thúc đẩy Khoa học Nhật Bản trong Chương trình Các nhà Khoa học Chuyên nghiệp Ban đầu, Đài quan sát Thiên văn Vô tuyến Quốc gia và Quỹ Heising-Simons.