Một bức ảnh mới từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer cho thấy tàn dư siêu tân tinh Cassiopeia A phát triển theo thời gian như thế nào. Các nguyên tố nhẹ nhất, như hydro, nằm ở lớp vỏ ngoài cùng, trong khi các nguyên tố nặng nhất chìm vào trung tâm. Vỏ của vật liệu nổ phù hợp khá tốt với các lớp ban đầu trong ngôi sao trước khi nó phát nổ như một siêu tân tinh.
Các nhà thiên văn học sử dụng Kính viễn vọng không gian Spitzer hồng ngoại của NASA đã phát hiện ra rằng một ngôi sao phát nổ, tên là Cassiopeia A, đã nổ tung theo kiểu có trật tự, giữ lại nhiều lớp giống như củ hành.
Về cơ bản, Sp Spitzer đã tìm thấy những mảnh ghép còn thiếu của Cassiopeia Một câu đố, Chuyên gia Jessica Enni thuộc Đại học Minnesota, Minneapolis, tác giả chính của một bài báo xuất hiện trên Tạp chí Vật lý thiên văn ngày 20 tháng 11.
Tiến sĩ Lawrence Rudnick, cũng là người đã tìm thấy các bit mới của các lớp ‘củ hành tây chưa từng thấy trước đây, tiến sĩ Lawrence Rudnick, cũng thuộc Đại học Minnesota, và là nhà điều tra chính của nghiên cứu. Điều này cho chúng ta biết rằng vụ nổ sao Star không đủ hỗn loạn để khuấy động phần còn lại của nó thành một đống lớn.
Cassiopeia A, hay viết tắt là Cas A, là những gì được gọi là tàn dư siêu tân tinh. Ngôi sao ban đầu, nặng hơn khoảng 15 đến 20 lần so với mặt trời của chúng ta, đã chết trong vụ nổ siêu tân tinh siêu âm nổi tiếng gần đây trong thiên hà Milky Way của chúng ta. Giống như tất cả các ngôi sao lớn trưởng thành, ngôi sao Cas A đã từng gọn gàng và ngăn nắp, bao gồm các vỏ đồng tâm được tạo thành từ các yếu tố khác nhau. Lớp vỏ ngoài của sao Star bao gồm các nguyên tố nhẹ hơn, chẳng hạn như hydro; lớp giữa của nó được lót bằng các yếu tố nặng hơn như neon; và lõi của nó được xếp chồng lên nhau với các yếu tố nặng nhất, chẳng hạn như sắt.
Cho đến bây giờ, các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn chính xác điều gì đã xảy ra với ngôi sao Cas A khi nó bị xé toạc. Một khả năng là ngôi sao phát nổ theo kiểu đồng nhất ít nhiều, lột các lớp của nó ra theo thứ tự liên tiếp. Nếu đây là trường hợp, thì những lớp đó nên được bảo tồn trong các mảnh vỡ mở rộng. Các quan sát trước đây cho thấy các phần của một số các lớp này, nhưng có những khoảng trống bí ẩn.
Spitzer đã có thể giải câu đố. Hóa ra các bộ phận của ngôi sao Cas A đã không bị bắn ra nhanh như những ngôi sao khác khi ngôi sao phát nổ. Hãy tưởng tượng một hành tây nổ tung với một số khối bị nứt ra và phóng to ra xa, và các khối khác từ một phần khác của hành tây bắn ra với tốc độ chậm hơn một chút.
Bây giờ chúng ta có thể tái tạo tốt hơn cách ngôi sao phát nổ, tiến sĩ William Reach thuộc Trung tâm khoa học Spitzer của NASA, Pasadena, Calif. Có vẻ như hầu hết các lớp ban đầu của ngôi sao bay ra ngoài theo thứ tự liên tiếp, nhưng ở tốc độ trung bình khác nhau tùy thuộc vào nơi họ bắt đầu.
Làm thế nào mà Spitzer tìm thấy những mảnh ghép còn thiếu? Khi các lớp sao sao rít ra bên ngoài, chúng đang lan man, từng cái một, thành một sóng xung kích từ vụ nổ và nóng lên. Vật liệu chạm vào sóng xung kích sớm hơn đã có nhiều thời gian hơn để làm nóng đến nhiệt độ tỏa ra tia X và ánh sáng nhìn thấy được. Vật liệu vừa mới chạm vào sóng xung kích mát hơn và phát sáng với ánh sáng hồng ngoại. Do đó, các quan sát tia X và ánh sáng khả kiến trước đây đã xác định được vật liệu nóng, lớp sâu đã bị bong ra nhanh chóng, nhưng không phải là khối bị thiếu mát hơn bị tụt lại phía sau. Các máy dò hồng ngoại Spitzer xông có thể tìm thấy các khối bị thiếu - khí và bụi bao gồm các nguyên tố lớp giữa neon, oxy và nhôm.
Cassiopeia A là mục tiêu lý tưởng để nghiên cứu giải phẫu của vụ nổ siêu tân tinh. Bởi vì nó còn trẻ và tương đối gần với hệ mặt trời của chúng ta, nó đang trải qua cái chết cuối cùng ngay trước mắt cảnh giác của nhiều kính viễn vọng khác nhau. Trong vài trăm năm nữa, những mảnh vỡ rải rác của Cas A, sẽ hoàn toàn hòa quyện với nhau, mãi mãi xóa đi những manh mối quan trọng về cách ngôi sao sống và chết.
Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA, Pasadena, Calif., Quản lý sứ mệnh của Kính viễn vọng không gian Spitzer cho Ban giám đốc sứ mệnh khoa học của NASA, Washington. Hoạt động khoa học được tiến hành tại Trung tâm Khoa học Spitzer thuộc Viện Công nghệ California, cũng ở Pasadena. Caltech quản lý JPL cho NASA.
Để biết thêm thông tin về Spitzer, hãy truy cập http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/main/index.html hoặc http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Nguồn gốc: Bản tin NASA / JPL
