Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà thiên văn học có thể đã tìm thấy ví dụ đầu tiên của Thiên hà của chúng ta về một loại vụ nổ sao bất thường. Khám phá này bổ sung thêm sự hiểu biết về cách một số ngôi sao vỡ ra và gieo rắc vào vũ trụ những nguyên tố quan trọng đối với sự sống trên Trái đất.
Các nhà thiên văn học có thể đã tìm thấy ví dụ đầu tiên của thiên hà của chúng ta về một loại vụ nổ sao bất thường. Khám phá này được thực hiện với Đài quan sát tia X Chandra của NASA, giúp tăng thêm hiểu biết về cách một số ngôi sao vỡ ra và gieo mầm cho vũ trụ với các nguyên tố quan trọng đối với sự sống trên Trái đất.
Vật thể hấp dẫn này nằm gần trung tâm của Dải Ngân hà, là tàn tích của siêu tân tinh có tên gọi là Sagittarius A East, gọi tắt là Sgr A East. Dựa trên dữ liệu của Chandra, các nhà thiên văn học trước đây đã phân loại vật thể này là phần còn lại của một ngôi sao lớn đã phát nổ như một siêu tân tinh, một trong nhiều loại sao nổ mà các nhà khoa học đã lập danh mục.
Sử dụng các quan sát Chandra lâu hơn, một nhóm các nhà thiên văn học giờ đây đã kết luận rằng vật thể còn sót lại từ một loại siêu tân tinh khác. Đó là vụ nổ của một ngôi sao lùn trắng, một ngôi sao bị thu nhỏ lại từ một ngôi sao cạn kiệt nhiên liệu như Mặt trời của chúng ta. Khi một ngôi sao lùn trắng kéo quá nhiều vật chất từ một ngôi sao đồng hành hoặc hợp nhất với một ngôi sao lùn trắng khác, ngôi sao lùn trắng sẽ bị phá hủy, kèm theo một tia sáng chói lọi.
Các nhà thiên văn học sử dụng những “siêu tân tinh Loại Ia” này vì hầu hết chúng đều tỏa ra gần như cùng một lượng ánh sáng mọi lúc bất kể chúng nằm ở đâu. Điều này cho phép các nhà khoa học sử dụng chúng để đo chính xác khoảng cách trong không gian và nghiên cứu sự giãn nở của vũ trụ.
Dữ liệu từ Chandra đã tiết lộ rằng Sgr A East không đến từ một Type Ia bình thường. Thay vào đó, có vẻ như nó thuộc về một nhóm siêu tân tinh đặc biệt tạo ra lượng nguyên tố tương đối khác so với Loại I truyền thống và những vụ nổ ít mạnh hơn. Tập hợp con này được gọi là “Loại Iax”, một thành viên có khả năng quan trọng của họ siêu tân tinh.
Ping Zhou của Đại học Nam Kinh, Trung Quốc, người đứng đầu nghiên cứu mới này cho biết: “Mặc dù chúng tôi đã tìm thấy siêu tân tinh Loại Iax trong các thiên hà khác, nhưng chúng tôi vẫn chưa xác định được bằng chứng về một trong Dải Ngân hà cho đến nay. “Khám phá này có ý nghĩa quan trọng đối với việc xử lý vô số cách các sao lùn trắng phát nổ.”
Các vụ nổ của sao lùn trắng là một trong những nguồn quan trọng nhất trong vũ trụ của các nguyên tố như sắt, niken và crom. Nơi duy nhất mà các nhà khoa học biết những nguyên tố này có thể được tạo ra là bên trong lò hạt nhân của các ngôi sao hoặc khi chúng phát nổ.
Đồng tác giả Shing-Chi Leung của Caltech ở Pasadena, California cho biết: “Kết quả này cho chúng ta thấy sự đa dạng của các loại và nguyên nhân gây ra các vụ nổ sao lùn trắng, và những cách khác nhau mà chúng tạo ra các nguyên tố thiết yếu này. “Nếu chúng ta nói đúng về danh tính của phần còn lại của siêu tân tinh này, nó sẽ là ví dụ được biết đến gần nhất với Trái đất.”
Các nhà thiên văn vẫn đang tranh luận về nguyên nhân của các vụ nổ siêu tân tinh Loại Iax, nhưng giả thuyết hàng đầu là chúng liên quan đến các phản ứng nhiệt hạch di chuyển qua ngôi sao chậm hơn nhiều so với các siêu tân tinh Loại Ia. Bước đi tương đối chậm của vụ nổ dẫn đến vụ nổ yếu hơn và do đó, lượng nguyên tố khác nhau được tạo ra trong vụ nổ. Cũng có thể một phần của sao lùn trắng bị bỏ lại.
Sgr A East nằm rất gần Sagittarius A *, lỗ đen siêu lớn ở trung tâm dải Ngân hà của chúng ta, và có khả năng giao nhau với đĩa vật chất bao quanh lỗ đen. Nhóm nghiên cứu có thể sử dụng các quan sát của Chandra nhắm vào lỗ đen siêu lớn và khu vực xung quanh nó trong tổng cộng khoảng 35 ngày để nghiên cứu Sgr A East và tìm ra mô hình bất thường của các phần tử trong dữ liệu tia X. Các kết quả của Chandra đồng ý với các mô hình máy tính dự đoán sao lùn trắng đã trải qua các phản ứng hạt nhân chuyển động chậm, khiến nó trở thành ứng cử viên nặng ký cho tàn tích siêu tân tinh Loại Iax.
Zhiyuan Li, cũng thuộc Đại học Nam Kinh, cho biết: “Tàn dư siêu tân tinh này nằm trên nền của nhiều hình ảnh Chandra về lỗ đen siêu lớn của thiên hà chúng ta được chụp trong 20 năm qua”. “Cuối cùng chúng tôi có thể đã tìm ra vật thể này là gì và nó ra đời như thế nào.”
Trong các thiên hà khác, các nhà khoa học quan sát thấy siêu tân tinh Loại Iax xảy ra với tốc độ khoảng một phần ba so với siêu tân tinh Loại Ia. Trong Dải Ngân hà, đã có ba tàn tích siêu tân tinh Loại Ia được xác nhận và hai ứng cử viên trẻ hơn 2.000 năm, tương ứng với độ tuổi mà tàn tích vẫn còn tương đối sáng trước khi mờ đi sau đó. Nếu Sgr A East trẻ hơn 2.000 năm và là kết quả của siêu tân tinh Loại Iax, thì nghiên cứu này cho thấy thiên hà của chúng ta phù hợp với số lượng tương đối của siêu tân tinh Loại Iax được nhìn thấy trong các thiên hà khác.
Cùng với gợi ý rằng Sgr A East là tàn tích từ sự sụp đổ của một ngôi sao lớn, các nghiên cứu trước đây cũng chỉ ra rằng một siêu tân tinh loại Ia bình thường đã không bị loại trừ. Nghiên cứu mới nhất được thực hiện với dữ liệu Chandra sâu này đã tranh luận chống lại cả cách giải thích của ngôi sao lớn và loại Ia bình thường.
Những kết quả này đã được công bố ngày hôm nay trên Tạp chí Vật lý Thiên văn (The Astrophysical Journal) và bản in trước có sẵn trên mạng. Các đồng tác giả khác của bài báo là Ken’ichi Nomoto của Đại học Tokyo ở Nhật Bản, Jacco Vink của Đại học Amsterdam ở Hà Lan, và Yang Chen, cũng của Đại học Nam Kinh.
Trung tâm Chuyến bay Không gian Marshall của NASA quản lý chương trình Chandra. Trung tâm tia X Chandra của Đài thiên văn Smithsonian kiểm soát khoa học từ Cambridge Massachusetts và các hoạt động bay từ Burlington, Massachusetts.
Nguồn truyện:
Tài liệu do NASA / Trung tâm Chuyến bay Không gian Marshall 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 :