Thiên văn học có thể là một công việc khó khăn, do khoảng cách xa liên quan. May mắn thay, các nhà thiên văn học đã phát triển một số công cụ và chiến lược trong nhiều năm giúp họ nghiên cứu các vật thể ở xa một cách chi tiết hơn. Ngoài kính viễn vọng trên mặt đất và trên không gian, còn có kỹ thuật gọi là thấu kính hấp dẫn, trong đó trọng lực của một vật thể can thiệp được sử dụng để phóng đại ánh sáng đến từ một vật thể ở xa hơn.
Gần đây, một nhóm các nhà thiên văn học Canada đã sử dụng kỹ thuật này để quan sát một xung thứ hai mili giây nhị phân che khuất cách xa khoảng 6500 năm ánh sáng. Theo một nghiên cứu do nhóm nghiên cứu thực hiện, họ đã quan sát hai vùng bức xạ cực mạnh xung quanh một ngôi sao (một sao lùn nâu) để tiến hành quan sát ngôi sao kia (một pulsar) - đó là những quan sát có độ phân giải cao nhất trong lịch sử thiên văn.
Nghiên cứu có tiêu đề Phát xạ Pulsar được khuếch đại và giải quyết bằng thấu kính plasma trong một nhị phân lu mờ, xuất hiện gần đây trên tạp chí Thiên nhiên. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Robert Main, một sinh viên tiến sĩ thiên văn học tại Đại học Toronto, Dunlap, Viện Thiên văn học & Vật lý thiên văn, và bao gồm các thành viên của Viện Vật lý Thiên văn Lý thuyết Canada, Viện Vật lý Lý thuyết Chu vi và Viện Nghiên cứu Tiên tiến Canada.
Hệ thống mà họ quan sát được biết đến với cái tên là Black Black Widow Pulsar, một hệ thống nhị phân bao gồm một sao lùn nâu và một xung một phần nghìn giây quay gần nhau. Do sự gần gũi của chúng với nhau, các nhà khoa học đã xác định rằng pulsar đang tích cực hút vật liệu từ người bạn lùn nâu và cuối cùng sẽ tiêu thụ nó. Được phát hiện vào năm 1988, tên gọi Black Black Widow đã được áp dụng cho các nhị phân tương tự khác.
Các quan sát được thực hiện bởi nhóm Canada đã được thực hiện nhờ vào hình dạng và đặc điểm hiếm có của nhị phân - cụ thể là đuôi khí Wake Wake hay đuôi giống như sao chổi kéo dài từ sao lùn nâu đến pulsar. Như Robert Main, tác giả chính của bài báo, đã giải thích trong thông cáo báo chí của Viện Dunlap:
Khí đốt hoạt động giống như một chiếc kính lúp ngay trước pulsar. Về cơ bản, chúng tôi đang nhìn vào pulsar thông qua kính lúp xuất hiện tự nhiên, theo định kỳ cho phép chúng tôi nhìn thấy hai vùng riêng biệt.
Giống như tất cả các pulsar, Wid Black Widow là một ngôi sao neutron quay nhanh, quay với tốc độ hơn 600 lần một giây. Khi nó quay tròn, nó phát ra các chùm bức xạ từ hai điểm nóng cực của nó, có tác dụng làm rung khi quan sát từ xa. Trong khi đó, sao lùn nâu có đường kính khoảng một phần ba Mặt trời, nằm cách xung quanh hai triệu km và quay quanh nó cứ sau 9 giờ.
Vì chúng rất gần nhau, sao lùn nâu bị khóa chặt vào pulsar và bị nổ tung bởi bức xạ mạnh. Bức xạ cực mạnh này làm nóng một bên của sao lùn nâu tương đối mát mẻ với nhiệt độ khoảng 6000 ° C (10.832 ° F), cùng nhiệt độ với Mặt trời của chúng ta. Do các bức xạ và khí đi qua giữa chúng, các khí thải phát ra từ các pulsar giao thoa với nhau, khiến chúng khó nghiên cứu.
Tuy nhiên, các nhà thiên văn học từ lâu đã hiểu rằng những vùng tương tự này có thể được sử dụng làm thấu kính giữa các vì sao có thể định vị các vùng phát xạ xung, do đó cho phép nghiên cứu. Trước đây, các nhà thiên văn học chỉ có thể giải quyết các thành phần phát xạ bên lề. Nhưng nhờ những nỗ lực của Main và các đồng nghiệp, họ đã có thể quan sát hai ngọn lửa bức xạ cực mạnh nằm cách nhau 20 km.
Ngoài việc là một quan sát có độ phân giải cao chưa từng thấy, kết quả của nghiên cứu này có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về bản chất của các hiện tượng bí ẩn được gọi là Fast Radio Bursts (FRBs). Như chính đã giải thích:
Nhiều đặc tính quan sát được của FRB có thể được giải thích nếu chúng được khuếch đại bởi ống kính plasma. Các tính chất của các xung được khuếch đại mà chúng tôi đã phát hiện trong nghiên cứu của chúng tôi cho thấy sự tương đồng đáng chú ý với các xung từ FRB lặp lại, cho thấy rằng FRB lặp lại có thể được thấu kính bằng plasma trong thiên hà chủ của nó.
Đây là một thời gian thú vị cho các nhà thiên văn học, nơi các công cụ và phương pháp cải tiến không chỉ cho phép quan sát chính xác hơn, mà còn cung cấp dữ liệu có thể giải quyết những bí ẩn lâu đời. Dường như cứ sau vài ngày, những khám phá mới đầy hấp dẫn đang được thực hiện!
