Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế, bao gồm Đại học Leicester, tìm thấy bằng chứng cho nhiều lý thuyết ‘kén nóng’.
Máy bay phản lực tương đối là một hiện tượng rất mạnh, bao gồm các tia plasma bắn ra từ các lỗ đen với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng và có thể kéo dài qua hàng triệu năm ánh sáng.
Các quan sát của siêu tân tinh SN2017iuk được thực hiện ngay sau khi khởi động cho thấy nó mở rộng nhanh chóng, ở một phần ba tốc độ ánh sáng. Đây là sự mở rộng siêu tân tinh nhanh nhất được đo cho đến nay. Việc theo dõi dòng chảy trong nhiều tuần cho thấy sự khác biệt rõ ràng giữa thành phần hóa học ban đầu và thời điểm sau đó.
Được kết hợp với nhau, đây là những chỉ số về sự hiện diện của cái kén nóng được lý thuyết hóa, lấp đầy lỗ hổng trong kiến thức của chúng ta về cách một tia vật chất thoát khỏi một ngôi sao tương tác với lớp vỏ sao xung quanh nó và cung cấp một liên kết tiềm năng giữa hai lớp siêu tân tinh khác biệt trước đây .
Siêu tân tinh báo hiệu sự sụp đổ cuối cùng của một ngôi sao lớn, trong đó lõi sao sụp đổ và các lớp bên ngoài bị thổi bay dữ dội. SN2017iuk thuộc về một loại siêu tân tinh cực đoan, đôi khi được gọi là hypernovae hoặc GRB-SNe, đi kèm với một sự kiện còn kịch tính hơn được gọi là vụ nổ tia gamma (GRB).
Khi chết sao, một chùm vật chất hẹp có tính tương đối cao có thể được phát ra từ các cực của ngôi sao phát sáng đầu tiên trong bức xạ gamma và sau đó trên toàn bộ phổ điện từ và được gọi là GRB.
Cho đến nay, các nhà thiên văn học đã không thể nghiên cứu những khoảnh khắc đầu tiên trong quá trình phát triển siêu tân tinh loại này (GRB-SN), nhưng SN2017iuk đã ở rất gần – cách Trái đất khoảng 500 triệu năm ánh sáng – và GRB ánh sáng yếu, cho phép bản thân SN có thể được phát hiện trong thời gian đầu.
Tiến sĩ Rhaana Starling, Phó Giáo sư tại Khoa Vật lý và Thiên văn học của Đại học Leicester cho biết: “Điều này ngay lập tức trông giống như một sự kiện đáng theo đuổi, vì nó đã xảy ra trong một thiên hà xoắn ốc có thiết kế rất gần, nói về mặt vũ trụ học.
“Khi các bộ dữ liệu đầu tiên xuất hiện, có một thành phần bất thường với ánh sáng trông rất xanh, khiến một chiến dịch giám sát phải xem liệu chúng ta có thể xác định nguồn gốc của nó hay không bằng cách theo dõi quá trình tiến hóa và lấy phổ chi tiết.
“Vụ nổ tia gamma trông khá yếu, vì vậy chúng ta có thể thấy các quá trình khác đang diễn ra xung quanh chiếc máy bay mới hình thành thường bị chết đuối. Ý tưởng về một cái kén khí nóng được tạo ra bởi máy bay phản lực tương đối khi nó khoan ra của ngôi sao đã được đề xuất và ngụ ý trong các trường hợp khác, nhưng đây là bằng chứng cho thấy chúng ta cần phải xác định sự tồn tại của cấu trúc như vậy. “
Một cách tiếp cận phối hợp sử dụng một bộ các đài quan sát trên không gian và trên mặt đất được yêu cầu giám sát siêu tân tinh trong 30 ngày và ở nhiều bước sóng. Sự kiện này lần đầu tiên được phát hiện bằng cách sử dụng Đài quan sát của Neil Gehreb Swift. Swift là một sứ mệnh không gian của NASA, trong đó Đại học Leicester là một trong ba đối tác và là trung tâm dữ liệu của Vương quốc Anh.
Dữ liệu thu được với Đài quan sát thoáng qua sóng hấp dẫn (GOTO) đã giúp theo dõi ánh sáng siêu tân tinh, trong khi quang phổ thu được thông qua các chương trình quan sát chuyên dụng bao gồm các sáng kiến của Hợp tác STARGATE do Giáo sư Nial Tanvir đứng đầu tại Đại học Leicester, sử dụng 8- m kính viễn vọng tại Đài thiên văn Nam châu Âu.
Giáo sư Tanvir, Giảng viên Vật lý và Thiên văn học tại Đại học Leicester cho biết: “Máy bay phản lực tương đối xuyên qua ngôi sao như thể nó là một viên đạn được bắn ra từ bên trong quả táo. Lần đầu tiên chúng ta nhìn thấy là tất cả các mảnh vỡ áp dụng phát nổ sau viên đạn. “
Tốc độ lên tới 115.000 km mỗi giây được đo cho siêu tân tinh mở rộng trong khoảng một giờ sau khi khởi động. Một thành phần hóa học khác đã được tìm thấy cho siêu tân tinh mở rộng sớm khi so sánh với ejecta giàu sắt hơn sau này. Nhóm nghiên cứu kết luận rằng chỉ vài giờ sau khi khởi phát ejecta đến từ bên trong, từ một cái kén nóng được tạo ra bởi máy bay phản lực.
Các mô hình sản xuất siêu tân tinh hiện tại tỏ ra không đủ để chiếm số lượng lớn vật liệu vận tốc cao được đo. Nhóm nghiên cứu đã phát triển các mô hình mới kết hợp thành phần kén và thấy đây là một kết hợp tuyệt vời.
SN2017iuk cũng cung cấp một liên kết tìm kiếm lâu dài giữa siêu tân tinh đi kèm với GRB và những người không: trong siêu tân tinh đơn độc, dòng chảy tốc độ cao cũng đã được nhìn thấy, với vận tốc đạt tới 50.000 km mỗi giây, có thể bắt nguồn từ cùng một kịch bản kén thoát khỏi máy bay GRB tương đối tính bằng cách nào đó bị cản trở.
Các siêu tân tinh sập lõi không có GRB thường được tìm thấy nhiều sau khi khởi phát, cho các nhà khoa học rất ít cơ hội phát hiện bất kỳ chữ ký nào của một cái kén nóng, trong khi các tính năng kén trong siêu tân tinh liên quan đến GRB thường bị ẩn bởi tia sáng tương đối sáng.
Trường hợp hiếm hoi của SN2017iuk đã mở một cửa sổ vào giai đoạn sớm nhất của loại hiện tượng siêu tân tinh này, cho phép quan sát thấy cấu trúc kén khó nắm bắt.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Leicester . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :