Tín dụng hình ảnh: Hubble
Ba trong số các vụ nổ lớn nhất của Vũ trụ: vụ nổ tia gamma, tia X và siêu tân tinh thực sự có thể đến từ cùng một sự kiện - sự sụp đổ của một ngôi sao siêu lớn. Một nhà thiên văn học từ Caltech đã phát hiện ra rằng các loại vụ nổ khác nhau dường như chứa cùng một lượng năng lượng, chúng chỉ phân chia khác nhau giữa các máy bay năng lượng thấp và năng lượng cao. NASA sẽ ra mắt một tàu vũ trụ phát hiện tia gamma mới, được gọi là SWIFT, có thể phát hiện 100 tia bức xạ tia gamma mỗi năm. Điều này sẽ cung cấp cho các nhà khoa học mục tiêu mới để nghiên cứu.
Trong nhiều thập kỷ qua, các nhà vật lý thiên văn đã hoang mang về nguồn gốc của những vụ nổ mạnh mẽ nhưng dường như khác nhau làm sáng lên vũ trụ nhiều lần trong ngày. Một nghiên cứu mới trong tuần này chứng minh rằng cả ba hương vị của vụ nổ tia gamma vũ trụ, vụ nổ tia X và tia siêu tân tinh nhất định thuộc loại Ic liên kết trên thực tế được kết nối bởi năng lượng nổ phổ biến của chúng, cho thấy rằng một loại hiện tượng duy nhất, vụ nổ của một ngôi sao lớn, là thủ phạm. Sự khác biệt chính giữa chúng là đường thoát hiểm mà người dùng được sử dụng bởi năng lượng khi nó chạy trốn khỏi ngôi sao đang hấp hối và lỗ đen mới sinh của nó.
Trong số ra ngày 13 tháng 11 của tạp chí Nature, sinh viên tốt nghiệp Caltech Edo Berger và một nhóm đồng nghiệp quốc tế báo cáo rằng vụ nổ vũ trụ có tổng năng lượng khá giống nhau, nhưng năng lượng này được phân chia khác nhau giữa các tia nước nhanh và chậm trong mỗi vụ nổ. Cái nhìn sâu sắc này có thể được thực hiện bằng các quan sát vô tuyến, được thực hiện tại Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia (VLA) và Đài quan sát vô tuyến thung lũng Owens Valley của Caltech, về một vụ nổ tia gamma được vệ tinh hóa bởi vệ tinh chuyển tiếp năng lượng cao của NASA (HETE) vào ngày 29 tháng 3 năm nay.
Vụ nổ, ở mức 2,6 tỷ năm ánh sáng là vụ nổ tia gamma cổ điển gần nhất từng được phát hiện, cho phép Berger và các thành viên khác trong nhóm có được thông tin chi tiết chưa từng thấy về các tia nước bắn ra từ ngôi sao sắp chết. Vụ nổ nằm ở chòm sao Leo.
Bằng cách theo dõi tất cả các lối thoát, chúng tôi nhận ra rằng các tia gamma chỉ là một phần nhỏ của câu chuyện cho vụ nổ này, theo ông Berg Berger, đề cập đến máy bay phản lực lồng vào vụ nổ ngày 29 tháng 3, có lõi mỏng của gamma yếu các tia được bao quanh bởi một phong bì chậm và lớn tạo ra sóng vô tuyến.
Cái này làm tôi bối rối, ông Berg Berger cho biết thêm, vì vụ nổ tia gamma được cho là tạo ra chủ yếu là tia gamma chứ không phải sóng vô tuyến!
Vụ nổ tia gamma, lần đầu tiên được phát hiện tình cờ cách đây hàng thập kỷ bởi các vệ tinh quân sự đang theo dõi các vụ thử hạt nhân trên Trái đất và trong không gian, xảy ra khoảng một lần mỗi ngày. Cho đến nay, người ta thường cho rằng các vụ nổ rất mạnh đến nỗi các hạt gia tốc ào ạt trong các máy bay phản lực luôn tạo ra lượng bức xạ gamma phi thường, đôi khi trong hàng trăm giây. Mặt khác, càng nhiều siêu tân tinh loại Ic trong phần vũ trụ cục bộ của chúng ta dường như là những vụ nổ yếu hơn chỉ tạo ra các hạt chậm. Các tia X-quang được cho là chiếm lĩnh khu vực giữa.
Berger, cái nhìn sâu sắc thu được từ vụ nổ ngày 29 tháng 3 đã thôi thúc chúng ta kiểm tra các vụ nổ vũ trụ đã nghiên cứu trước đó, ông Berger nói. Trong tất cả các trường hợp, chúng tôi thấy rằng tổng năng lượng của vụ nổ là như nhau. Điều này có nghĩa là vụ nổ vũ trụ là những con thú có khuôn mặt khác nhau nhưng cùng một cơ thể.
Theo Shri Kulkarni, Giáo sư Khoa học Thiên văn và Hành tinh MacArthur tại giám sát luận án Caltech và Berger, những phát hiện này rất có ý nghĩa vì chúng cho thấy nhiều vụ nổ khác có thể không bị phát hiện. Bằng cách dựa vào tia gamma hoặc tia X để cho chúng ta biết khi nào vụ nổ xảy ra, chúng ta có thể chỉ phơi bày phần nổi của tảng băng vụ nổ vũ trụ.
Điều bí ẩn mà chúng ta cần phải đối mặt vào thời điểm này, Kulkarni nói thêm, là tại sao năng lượng trong một số vụ nổ lại chọn một lối thoát khác so với những người khác.
Dù sao đi nữa, Dale Frail, một nhà thiên văn học tại VLA và đồng tác giả của bản thảo Tự nhiên, các nhà vật lý thiên văn gần như chắc chắn sẽ đạt được tiến bộ trong tương lai gần. Trong vài tháng nữa, NASA sẽ phóng một vệ tinh phát hiện tia gamma có tên Swift, dự kiến sẽ khoanh vùng khoảng 100 vụ nổ tia gamma mỗi năm. Thậm chí quan trọng hơn, vệ tinh mới sẽ chuyển tiếp các vị trí rất chính xác của các vụ nổ trong vòng một hoặc hai phút kể từ khi phát hiện ban đầu.
Bài báo xuất hiện trong Tự nhiên có tựa đề là Nguồn gốc chung cho các vụ nổ vũ trụ được suy ra từ phép đo nhiệt lượng của GRB 030329. Ngoài Berger, tác giả chính, và Kulkarni và Frail, các tác giả khác là Guy Pooley, thuộc Đài quan sát thiên văn vô tuyến Radio Mullard của Đại học Cambridge; Vince McIntyre và Robin Wark, cả hai thuộc Cơ sở Quốc gia Kính viễn vọng Úc; Re hèem Sari, phó giáo sư vật lý thiên văn và khoa học hành tinh tại Caltech; Derek Fox, một học giả sau tiến sĩ về thiên văn học tại Caltech; Alicia Soderberg, một sinh viên tốt nghiệp ngành vật lý thiên văn tại Caltech; Sarah Yost, một học giả sau tiến sĩ về vật lý tại Caltech; và Paul Price, một học giả sau tiến sĩ tại Viện Thiên văn học của Đại học Hawaii.
Nguồn gốc: Caltech News phát hành
