Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một siêu tân tinh ít nhất gấp đôi ánh sáng và tràn đầy năng lượng cũng như có khả năng lớn hơn nhiều so với bất kỳ ghi nhận nào đã được xác định bởi một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế.
Một siêu tân tinh ít nhất gấp đôi ánh sáng và tràn đầy năng lượng cũng như có khả năng lớn hơn nhiều so với bất kỳ ghi nhận nào đã được xác định bởi một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế, dẫn đầu là Đại học Birmingham.
Nhóm nghiên cứu bao gồm các chuyên gia từ Harvard, Đại học Tây Bắc và Đại học Ohio tin rằng siêu tân tinh được đặt tên là SN2016aps có thể là một ví dụ về siêu tân tinh ‘bất ổn cặp xung’ có thể hình thành từ hai ngôi sao khổng lồ hợp nhất trước vụ nổ. Phát hiện của họ được công bố ngày hôm nay trên tạp chí Thiên văn học .
Một sự kiện như vậy cho đến nay chỉ tồn tại trong lý thuyết và chưa bao giờ được xác nhận thông qua các quan sát thiên văn.
Tiến sĩ Matt Nicholl thuộc Trường Vật lý và Thiên văn học và Viện Thiên văn học Sóng hấp dẫn tại Đại học Birmingham, là tác giả chính của nghiên cứu. Ông giải thích: “Chúng ta có thể đo siêu tân tinh bằng hai thang đo – tổng năng lượng của vụ nổ và lượng năng lượng được phát ra dưới dạng ánh sáng hoặc bức xạ quan sát được.
Trong một siêu tân tinh điển hình, bức xạ ít hơn 1% tổng năng lượng. Nhưng trong SN2016aps, các nhà thiên văn học đã tìm thấy bức xạ gấp năm lần năng lượng nổ của siêu tân tinh có kích thước bình thường. Đây là ánh sáng nhiều nhất chúng ta từng thấy phát ra bởi một siêu tân tinh.
Để trở nên sáng như vậy, vụ nổ phải mạnh mẽ hơn bình thường rất nhiều. Bằng cách kiểm tra quang phổ ánh sáng, nhóm nghiên cứu đã có thể chỉ ra rằng vụ nổ được cung cấp bởi sự va chạm giữa siêu tân tinh và vỏ khí khổng lồ, bị ngôi sao rơi vào những năm trước khi nó phát nổ.
Trong khi nhiều siêu tân tinh được phát hiện mỗi đêm, hầu hết là ở các thiên hà lớn, Tiến sĩ Peter Blanchard từ Đại học Tây Bắc và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết cái này ngay lập tức nổi bật để quan sát thêm bởi vì nó dường như ở giữa hư không. Chúng ta không thể nhìn thấy thiên hà nơi ngôi sao này được sinh ra cho đến khi ánh sáng siêu tân tinh mờ dần.
Nhóm nghiên cứu đã quan sát vụ nổ trong hai năm cho đến khi nó mờ đi 1% độ sáng cực đại của nó. Sử dụng các phép đo này, họ đã tính được khối lượng của siêu tân tinh lớn hơn từ 50 đến 100 lần so với mặt trời của chúng ta (khối lượng mặt trời). Một siêu tân tinh điển hình thường chỉ có khối lượng từ 8 đến 15 khối mặt trời.
Các ngôi sao với khối lượng cực lớn trải qua các xung dữ dội trước khi chết, rũ bỏ lớp vỏ khí khổng lồ. Điều này có thể được cung cấp bởi một quá trình gọi là sự mất ổn định cặp, vốn là một chủ đề suy đoán của các nhà vật lý trong 50 năm qua. Nếu siêu tân tinh phát nổ đúng thời điểm, nó có thể bắt kịp lớp vỏ này và giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ trong vụ va chạm. Nhóm nghiên cứu nghĩ rằng đây là một trong những ứng cử viên hấp dẫn nhất cho quá trình này được quan sát và có lẽ là lớn nhất.
“SN2016aps cũng chứa một câu đố khác,” Tiến sĩ Nicholl nói thêm. “Khí mà chúng tôi phát hiện chủ yếu là hydro – nhưng một ngôi sao lớn như vậy thường sẽ mất hết hydro thông qua các cơn gió sao từ lâu trước khi nó bắt đầu nổ. Một lời giải thích là hai ngôi sao nhỏ hơn một chút, khoảng 60 khối lượng mặt trời, đã có hợp nhất trước vụ nổ. Các ngôi sao có khối lượng thấp hơn giữ hydro lâu hơn, trong khi khối lượng kết hợp của chúng đủ cao để kích hoạt sự bất ổn của cặp đôi. “
“Phát hiện siêu tân tinh phi thường này không thể đến vào thời điểm tốt hơn”, theo giáo sư Edo Berger, đồng tác giả từ Đại học Harvard. “Bây giờ chúng ta đã biết những vụ nổ mạnh mẽ như vậy xảy ra trong tự nhiên, Kính viễn vọng Không gian James Webb mới của NASA sẽ có thể nhìn thấy những sự kiện tương tự ở xa đến mức chúng ta có thể nhìn lại thời gian về cái chết của những ngôi sao đầu tiên trong Vũ trụ.”
Supernova 2016aps lần đầu tiên được phát hiện trong dữ liệu từ Kính viễn vọng toàn cảnh và Hệ thống phản ứng nhanh (Pan-STARRS), một chương trình khảo sát thiên văn quy mô lớn. Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Hubble, Đài quan sát Keck và Gemini ở Hawaii và Đài quan sát MDM và MMT ở Arizona. Các tổ chức hợp tác khác bao gồm Đại học Stockholm, Đại học Copenhagen, Viện Công nghệ California và Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian.
Nghiên cứu được tài trợ thông qua Học bổng nghiên cứu của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, cùng với các khoản tài trợ từ Quỹ Khoa học Quốc gia, NASA và Khung Liên minh Châu Âu Horizon 2020.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Birmingham . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :