Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một nghiên cứu mới đã phát hiện ra rằng sự va chạm của các lỗ đen siêu lớn có thể quan sát được đồng thời ở cả sóng hấp dẫn và tia X vào đầu thập kỷ tới.
Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) gần đây đã thông báo rằng hai đài quan sát vũ trụ lớn của thập niên 2030 sẽ có thời gian ra mắt để sử dụng đồng thời. Các sứ mệnh này, Athena, kính viễn vọng không gian tia X thế hệ tiếp theo và LISA, đài quan sát sóng hấp dẫn trên không gian đầu tiên sẽ được phối hợp để bắt đầu quan sát trong vòng một năm với nhau và có khả năng có ít nhất bốn năm hoạt động khoa học chồng chéo.
Theo nghiên cứu mới được công bố trong tuần này trên tạp chí Thiên văn học thiên nhiên , quyết định của ESA sẽ mang đến cho các nhà thiên văn học một cơ hội chưa từng có để tạo ra các bản đồ đa sứ giả về một số sự kiện vũ trụ bạo lực nhất trong Vũ trụ cho đến nay vẫn chưa được quan sát và nằm ở trái tim của những bí ẩn lâu đời xung quanh sự tiến hóa của Vũ trụ.
Chúng bao gồm sự va chạm của các lỗ đen siêu lớn trong lõi của các thiên hà trong vũ trụ xa xôi và “nuốt chửng” các vật thể nhỏ gọn như sao neutron và lỗ đen bởi các lỗ đen khổng lồ chứa trong trung tâm của hầu hết các thiên hà.
Các sóng hấp dẫn được đo bằng LISA sẽ xác định chính xác các gợn sóng của không gian mà các vụ sáp nhập gây ra trong khi các tia X quan sát được với Athena cho thấy các quá trình vật lý nóng và mạnh mẽ trong môi trường đó. Kết hợp hai sứ giả này để quan sát hiện tượng tương tự trong các hệ thống này sẽ mang lại một bước nhảy vọt lớn trong sự hiểu biết của chúng ta về cách các lỗ đen và thiên hà khổng lồ cùng phát triển, các lỗ đen khổng lồ phát triển khối lượng và tích tụ như thế nào, và vai trò của khí xung quanh các lỗ đen này .
Đây là một số câu hỏi lớn chưa được trả lời trong vật lý thiên văn đã khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều thập kỷ.
Tiến sĩ Sean McGee, Giảng viên Vật lý thiên văn tại Đại học Birmingham và là thành viên của cả hai tập đoàn Athena và LISA dẫn đầu nghiên cứu nói: “Triển vọng quan sát đồng thời các sự kiện này là lãnh thổ chưa được khám phá và có thể dẫn đến những tiến bộ to lớn. Đây hứa hẹn sẽ là một cuộc cách mạng trong sự hiểu biết của chúng ta về các lỗ đen siêu lớn và cách chúng phát triển trong các thiên hà.”
Giáo sư Alberto Vecchio, Giám đốc Viện Thiên văn học Sóng hấp dẫn, Đại học Birmingham, và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Tôi đã làm việc về LISA trong hai mươi năm và triển vọng kết hợp các lực với tia X mạnh nhất đôi mắt được thiết kế để nhìn thẳng vào trung tâm của các thiên hà hứa hẹn sẽ khiến cho chuyến đi dài này trở nên bổ ích hơn. Thật khó để dự đoán chính xác những gì chúng ta sẽ khám phá: chúng ta nên khóa lại.”
Trong vòng đời của các nhiệm vụ, có thể có tới 10 vụ sáp nhập các hố đen với khối lượng từ 100.000 đến 10.000.000 lần khối lượng mặt trời có tín hiệu đủ mạnh để được quan sát bởi cả hai đài quan sát. Mặc dù do sự thiếu hiểu biết hiện tại của chúng ta về vật lý xảy ra trong các vụ sáp nhập này và mức độ thường xuyên xảy ra, các đài quan sát có thể quan sát nhiều hơn hoặc ít hơn những sự kiện này. Thật vậy, đây là những câu hỏi sẽ được trả lời bằng các quan sát.
Ngoài ra, LISA sẽ phát hiện các giai đoạn đầu của các vụ sáp nhập lỗ đen khối sao sẽ kết thúc bằng việc phát hiện trong các đài quan sát sóng hấp dẫn trên mặt đất. Phát hiện sớm này sẽ cho phép Athena quan sát vị trí nhị phân tại thời điểm chính xác việc sáp nhập sẽ xảy ra.
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 :