Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã chỉ ra rằng một ngôi sao neutron quay nhanh là lõi của một thiên thể ngày nay được gọi là PSR J2039? 5617.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế bao gồm các thành viên từ Đại học Manchester đã chỉ ra rằng một ngôi sao neutron quay nhanh là lõi của một thiên thể hiện được gọi là PSR J2039-5617
Sự hợp tác quốc tế đã sử dụng các phương pháp phân tích dữ liệu mới và khả năng tính toán khổng lồ của dự án khoa học công dân Einstein @ Home để theo dõi các xung tia gamma mờ của sao neutron trong dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Fermi của NASA. Kết quả của họ cho thấy rằng sao xung đang ở trong quỹ đạo với sao đồng hành có khối lượng bằng 1/6 khối lượng Mặt trời của chúng ta. Sao xung đang bay hơi chậm nhưng chắc chắn ngôi sao này. Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng quỹ đạo của người bạn đồng hành thay đổi một chút và không thể đoán trước theo thời gian. Sử dụng phương pháp tìm kiếm của mình, họ hy vọng sẽ tìm thấy nhiều hệ thống như vậy hơn với Einstein @ Home trong tương lai.
Tìm kiếm cái gọi là hệ thống sao xung ‘Spider’ – sao neutron quay nhanh mà luồng năng lượng cao đang phá hủy ngôi sao đồng hành đôi của chúng, cần 10 năm dữ liệu chính xác. Các pulsar đã được đặt tên loài nhện là ‘Góa phụ đen’ hoặc ‘Lưng đỏ’, theo tên loài nhện mà con cái được nhìn thấy giết những con đực nhỏ hơn sau khi giao phối.
Nghiên cứu mới được công bố trên Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) nêu chi tiết cách các nhà nghiên cứu tìm thấy một ngôi sao neutron quay 377 lần một giây trong một hệ thống nhị phân kỳ lạ bằng cách sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Fermi của NASA.
Phát hiện của nhà thiên văn học này đã được thúc đẩy một cách độc đáo nhờ dự án Einstein @ Home, một mạng lưới hàng nghìn tình nguyện viên dân sự cho mượn sức mạnh tính toán tại nhà của họ cho những nỗ lực của Kính viễn vọng Fermi.
Việc tìm kiếm của nhóm yêu cầu phải lược bỏ dữ liệu rất tỉ mỉ để không bỏ sót bất kỳ tín hiệu nào có thể xảy ra. Sức mạnh tính toán cần thiết là rất lớn. Cuộc tìm kiếm sẽ mất 500 năm để hoàn thành trên một lõi máy tính. Bằng cách sử dụng một phần tài nguyên của Einstein @ Home, nó đã được thực hiện trong 2 tháng.
Với sức mạnh tính toán do các tình nguyện viên của Einstein @ Home quyên góp, nhóm đã phát hiện ra các xung tia gamma từ ngôi sao neutron quay nhanh. Sao xung tia gamma này, hiện được gọi là J2039-5617, quay khoảng 377 lần mỗi giây.
Lars Nieder, một nghiên cứu sinh tại Viện Vật lý hấp dẫn Max Planck cho biết: “Người ta đã nghi ngờ trong nhiều năm rằng có một sao xung, một ngôi sao neutron quay nhanh, ở trung tâm của nguồn mà chúng ta biết đến là PSR J2039-5617. (Viện Albert Einstein; AEI) ở Hannover. Ông cho biết thêm: “Nhưng chỉ có thể vén bức màn và khám phá xung tia gamma bằng sức mạnh tính toán của hàng chục nghìn tình nguyện viên cho Einstein @ Home.”
Từ năm 2014, thiên thể này đã được biết đến như một nguồn phát tia X, tia gamma và ánh sáng. Tất cả các bằng chứng thu được cho đến nay đều chỉ ra một ngôi sao neutron quay nhanh trên quỹ đạo với một ngôi sao trọng lượng nhẹ là trung tâm của nguồn. Nhưng bằng chứng rõ ràng đã bị thiếu.
Bước đầu tiên để giải câu đố này là những quan sát mới về ngôi sao đồng hành với kính thiên văn quang học. Chúng cung cấp kiến thức chính xác về hệ nhị phân mà nếu không có tìm kiếm xung tia gamma (ngay cả với sức mạnh tính toán khổng lồ của Einstein @ Home) sẽ không khả thi.
Độ sáng của hệ thống thay đổi trong một chu kỳ quỹ đạo tùy thuộc vào mặt nào của bạn đồng hành của sao neutron đối diện với Trái đất. Đối với J2039-5617, có hai quy trình chính đang diễn ra. Sao xung nóng lên một mặt của ngôi sao đồng hành có khối lượng nhẹ, trông sáng hơn và hơi xanh hơn. Ngoài ra, ngôi sao đồng hành bị biến dạng bởi lực hấp dẫn của sao xung khiến kích thước biểu kiến của ngôi sao thay đổi theo quỹ đạo. Những quan sát này cho phép nhóm nghiên cứu để có được phép đo chính xác nhất có thể về chu kỳ quỹ đạo 5,5 giờ của sao đôi, cũng như các đặc tính khác của hệ thống.
Với thông tin này và vị trí bầu trời chính xác từ dữ liệu Gaia, nhóm đã sử dụng sức mạnh tính toán tổng hợp của dự án máy tính tình nguyện phân tán Einstein @ Home để thực hiện một tìm kiếm mới trong khoảng 10 năm quan sát được lưu trữ của Kính viễn vọng Không gian Tia Gamma Fermi của NASA. Cải tiến các phương pháp trước đó mà họ đã phát triển cho mục đích này, họ đã tranh thủ sự giúp đỡ của hàng chục nghìn tình nguyện viên để tìm kiếm dữ liệu Fermi về các xung tuần hoàn trong các photon tia gamma được Kính viễn vọng Diện tích Lớn đăng ký trên kính viễn vọng không gian. Các tình nguyện viên đã quyên góp các chu kỳ tính toán nhàn rỗi trên CPU và GPU của máy tính của họ cho Einstein @ Home.
Kiến thức mới về tần số của các xung tia gamma cũng cho phép các cộng tác viên phát hiện các xung vô tuyến trong dữ liệu lưu trữ từ kính viễn vọng vô tuyến Parkes. Kết quả của họ, cũng được công bố trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, cho thấy sự phát xạ vô tuyến của pulsar thường bị che khuất bởi vật chất đã bị thổi bay khỏi ngôi sao đồng hành bởi pulsar Redback gần đó.
Nguồn truyện:
Tài liệu do Đại học Manchester cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Đa phương tiện liên quan :
Tham khảo Tạp chí :