Tín dụng hình ảnh: ESA
Ngay sau Vụ nổ lớn, nó đã tin rằng tất cả các vật chất trong Vũ trụ đã bị phá vỡ thành các thành phần nhỏ nhất. Sử dụng kính viễn vọng không gian XMM-Newton, một nhóm các nhà thiên văn học đang cố gắng tính toán độ nén nhỏ gọn của một số sao neutron - để xem liệu chúng có vượt quá mật độ của vật chất bình thường hay không.
Một phần của giây sau Vụ nổ lớn, tất cả các loại vật chất nguyên thủy trong Vũ trụ đã bị phá vỡ thành các thành phần cơ bản nhất của nó. Nó được cho là đã biến mất mãi mãi. Tuy nhiên, các nhà khoa học nghi ngờ rằng món súp kỳ lạ của vật chất hòa tan vẫn có thể được tìm thấy trong Vũ trụ Vũ trụ ngày nay, trong lõi của một số vật thể rất dày đặc gọi là sao neutron.
Với kính viễn vọng không gian ESMM XMM-Newton, giờ đây họ đang tiến gần hơn đến việc thử nghiệm ý tưởng này. Lần đầu tiên, XMM-Newton đã có thể đo được ảnh hưởng của trường hấp dẫn của một ngôi sao neutron lên ánh sáng mà nó phát ra. Phép đo này cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn nhiều về các đối tượng này.
Sao neutron là một trong những vật thể dày đặc nhất trong Vũ trụ. Họ gói khối lượng mặt trời bên trong một quả cầu dài 10 km. Một mảnh sao neutron có kích thước bằng khối lập phương nặng hơn một tỷ tấn. Sao neutron là tàn dư của những ngôi sao nổ tung lớn gấp 8 lần Mặt trời của chúng ta. Họ kết thúc cuộc đời trong một vụ nổ siêu tân tinh và sau đó sụp đổ dưới trọng lực của chính họ. Do đó, nội thất của chúng có thể chứa một dạng vật chất rất kỳ lạ.
Các nhà khoa học tin rằng trong một ngôi sao neutron, mật độ và nhiệt độ tương tự như những phần hiện có của một phần giây sau Vụ nổ lớn. Họ cho rằng khi vật chất được đóng gói chặt chẽ như ở trong một ngôi sao neutron, nó sẽ trải qua những thay đổi quan trọng. Proton, electron, và neutron? các thành phần của nguyên tử - hợp nhất với nhau. Có thể là ngay cả các khối xây dựng của proton và neutron, được gọi là các quark, bị nghiền nát với nhau, tạo ra một loại plasma kỳ lạ của vật chất hòa tan.
Làm thế nào để tìm hiểu? Các nhà khoa học đã dành nhiều thập kỷ cố gắng xác định bản chất của vật chất trong các ngôi sao neutron. Để làm điều này, họ cần biết chính xác một số thông số quan trọng: nếu bạn biết khối lượng và bán kính của một ngôi sao, hoặc mối quan hệ giữa chúng, bạn có thể có được độ nén của nó. Tuy nhiên, cho đến nay, không có công cụ nào đủ tiên tiến để thực hiện các phép đo cần thiết. Nhờ có đài quan sát ESA L X X-Newton, lần đầu tiên các nhà thiên văn học đã có thể đo được tỷ lệ khối lượng trên bán kính của một ngôi sao neutron và có được manh mối đầu tiên về thành phần của nó. Những điều này cho thấy ngôi sao neutron chứa vật chất bình thường, không kỳ lạ, mặc dù chúng không được kết luận. Các tác giả nói đây là bước đầu tiên? và họ sẽ tiếp tục tìm kiếm.
Cách họ có được phép đo này là lần đầu tiên trong các quan sát thiên văn và nó được coi là một thành tựu to lớn. Phương pháp này bao gồm xác định độ nén của sao neutron theo cách gián tiếp. Lực hấp dẫn của một ngôi sao neutron là vô cùng lớn - mạnh hơn hàng ngàn triệu lần so với Trái đất. Điều này làm cho các hạt ánh sáng phát ra từ ngôi sao neutron bị mất năng lượng. Sự mất năng lượng này được gọi là sự thay đổi lực hấp dẫn ’màu đỏ. Phép đo sự dịch chuyển màu đỏ này của XMM-Newton đã chỉ ra cường độ của lực hấp dẫn và cho thấy độ nén của ngôi sao.
Fred Đây là một phép đo chính xác cao mà chúng ta không thể thực hiện được nếu không có cả độ nhạy cao của XMM-Newton và khả năng phân biệt các chi tiết, theo chuyên gia Fred Jansen, Nhà khoa học Dự án ESA XMM-Newton.
Theo tác giả chính của khám phá, Jean Cottam thuộc Trung tâm bay không gian Goddard của NASA, cố gắng đo sự dịch chuyển màu đỏ hấp dẫn đã được thực hiện ngay sau khi Einstein công bố Lý thuyết tương đối tổng quát, nhưng không ai có thể đo được hiệu ứng trong một ngôi sao neutron, nơi nó được cho là rất lớn. Điều này hiện đã được xác nhận.
Nguồn gốc: ESA News Release
