Tín dụng hình ảnh: Chandra
Dữ liệu kết hợp từ Đài quan sát tia hồng ngoại và tia hồng ngoại của NASA Chandra với kính viễn vọng Palomar 200 inch đã phát hiện ra bằng chứng cho thấy vụ nổ tia gamma, một trong những vụ nổ thảm khốc nhất của thiên nhiên, xảy ra trong Thiên hà của chúng ta cách đây vài nghìn năm. Tàn dư siêu tân tinh, W49B, cũng có thể là tàn dư đầu tiên của vụ nổ tia gamma được phát hiện trong Dải Ngân hà.
W49B là một tinh vân hình thùng nằm cách Trái đất khoảng 35.000 năm ánh sáng. Dữ liệu mới cho thấy các vòng hồng ngoại sáng, như vòng quanh thùng và bức xạ X mạnh từ sắt và niken dọc theo trục của thùng.
Jonathan Keohane thuộc Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA tại một cuộc họp báo tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ tại Denver, cho biết, những kết quả này cung cấp bằng chứng hấp dẫn rằng một ngôi sao cực kỳ to lớn đã phát nổ trong hai máy bay phản lực mạnh mẽ, có hướng đối lập rất giàu chất sắt. Điều này làm cho W49B trở thành một ứng cử viên hàng đầu cho việc là tàn dư của vụ nổ tia gamma liên quan đến sự sụp đổ của lỗ đen.
Một vụ nổ tia gamma gần nhất được biết đến Trái đất cách chúng ta vài triệu năm ánh sáng? hầu hết là hàng tỷ năm ánh sáng xa? Vì vậy, việc phát hiện tàn dư của một người trong thiên hà của chúng ta sẽ là một bước đột phá lớn, ông William Reach, một trong những cộng tác viên của Keohane, thuộc Viện Công nghệ California cho biết.
Theo lý thuyết sụp đổ, các vụ nổ tia gamma được tạo ra khi một ngôi sao lớn hết nhiên liệu hạt nhân và lõi ngôi sao sụp đổ tạo thành một lỗ đen được bao quanh bởi một đĩa khí từ cực nóng, quay cực nhanh. Phần lớn khí này được kéo vào lỗ đen, nhưng một số khí bị văng ra xa trong những tia khí trái ngược hướng đi với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng.
Một người quan sát được căn chỉnh với một trong những chiếc máy bay phản lực này sẽ thấy một vụ nổ tia gamma, một tia sáng chói lóa trong đó công suất tập trung tương đương với mười triệu triệu Mặt trời trong một phút hoặc lâu hơn. Tầm nhìn vuông góc với các máy bay phản lực là một điều đáng kinh ngạc, mặc dù vụ nổ siêu tân tinh ngoạn mục. Đối với W49B, máy bay phản lực bị nghiêng ra khỏi mặt phẳng của bầu trời khoảng 20 độ.
Bốn vòng có đường kính khoảng 25 năm ánh sáng có thể được xác định trong hình ảnh hồng ngoại. Những chiếc nhẫn này, do khí ấm, có lẽ đã bị văng ra bởi sự quay nhanh của ngôi sao lớn vài trăm nghìn năm trước khi ngôi sao phát nổ. Những chiếc nhẫn bị đẩy ra ngoài bởi một cơn gió nóng từ ngôi sao vài nghìn năm trước khi nó phát nổ.
Dữ liệu hình ảnh và dữ liệu quang phổ của Chandra, cho thấy các tia của khí nhiều triệu độ C kéo dài dọc theo trục của thùng rất giàu các ion sắt và niken, phù hợp với việc chúng bị đẩy ra từ trung tâm của ngôi sao. Điều này phân biệt vụ nổ với siêu tân tinh loại II thông thường, trong đó phần lớn Fe và Ni tạo thành sao neutron, và phần bên ngoài của ngôi sao là thứ bị bắn ra. Ngược lại, trong mô hình sụp đổ của tia gamma nổ sắt và niken từ trung tâm được đẩy ra dọc theo phản lực.
Ở hai đầu của thùng, phát xạ tia X bùng lên để tạo ra một nắp nóng. Nắp tia X được bao quanh bởi một đám mây phân tử hydro được phát hiện trong tia hồng ngoại. Những đặc điểm này cho thấy sóng xung kích do vụ nổ tạo ra đã gặp phải một đám mây khí và bụi lớn, dày đặc.
Kịch bản nổi lên là một ngôi sao trong đó một ngôi sao khổng lồ hình thành từ đám mây bụi dày đặc, tỏa sáng rực rỡ trong vài triệu năm trong khi xoay tròn các vòng khí và đẩy chúng ra xa, tạo thành một khoang gần như trống rỗng xung quanh ngôi sao. Ngôi sao sau đó trải qua vụ nổ siêu tân tinh kiểu sụp đổ dẫn đến vụ nổ tia gamma.
Các quan sát của W49B có thể giúp giải quyết một vấn đề đã gây khó khăn cho mô hình sụp đổ đối với các vụ nổ tia gamma. Một mặt, mô hình dựa trên sự sụp đổ của một ngôi sao lớn, thường được hình thành từ một đám mây dày đặc. Mặt khác, các quan sát về hậu quả của nhiều vụ nổ tia gamma cho thấy vụ nổ xảy ra trong một loại khí có mật độ thấp. Dựa trên dữ liệu của W49B, độ phân giải được đề xuất bởi Keohane và các đồng nghiệp là ngôi sao đã tạo ra một khoang mật độ thấp rộng lớn, trong đó vụ nổ sau đó đã xảy ra.
Keohane cho biết, ngôi sao này dường như đã phát nổ bên trong một bong bóng mà nó đã tạo ra. Theo một nghĩa nào đó, nó đã đào mộ của chính mình.
Trung tâm hàng không vũ trụ NASA Marshall Marshall, Huntsville, Ala., Quản lý chương trình Chandra cho Văn phòng Khoa học Vũ trụ, Trụ sở NASA, Washington. Northrop Grumman của Redondo Beach, Calif., Trước đây là TRW, Inc., là nhà thầu phát triển chính cho đài quan sát. Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian kiểm soát các hoạt động khoa học và chuyến bay từ Trung tâm X-quang Chandra ở Cambridge, Mass.
Nguồn gốc: Chandra News phát hành
