Cách đây hơn hai năm, Cộng tác Fermi-LAT đã quan sát thấy một sự kiện mở tai và mắt - một vị trí chính xác nơi một vụ nổ sao gọi là nova phát ra một trong những dạng sóng điện từ mạnh nhất của tia gamma. Khi nó lần đầu tiên được phát hiện vào năm 2012, nó là một điều bí ẩn, nhưng những phát hiện rất có thể chỉ ra những gì có thể gây ra phát xạ tia gamma.
Laura Chúng tôi không chỉ tìm thấy nơi phát ra tia gamma, mà còn xem xét một kịch bản chưa từng thấy trước đây có thể phổ biến trong các vụ nổ nova khác, ông Laura Chomiuk, thuộc Đại học bang Michigan cho biết.
Một tân tinh? Theo các nhà nghiên cứu của Fermi, một chiếc nova cổ điển là kết quả của vụ nổ nhiệt hạch chạy trốn trên bề mặt của một sao lùn trắng tích tụ vật chất từ một người bạn đồng hành có trình tự chính khối lượng thấp. Khi nó tập hợp trong vật chất, sự kiện nhiệt hạch sẽ trục xuất các mảnh vỡ vào không gian xung quanh. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học đã không mong đợi sự kiện bình thường này của người Viking tạo ra các tia gamma năng lượng cao!
Giải thích về nhóm Fermi-LAT: Hiện phát hiện tia gamma chỉ ra các quá trình gia tốc hạt năng lượng cao bất ngờ liên quan đến sự phóng ra khối lượng từ vụ nổ nhiệt hạch trong một lớp nguồn tia gamma không dự đoán được.
Trong khi tàu vũ trụ NASA Fermi đang bận rộn xem một chiếc nova tên là V959 Mon, cách Trái đất khoảng 6500 năm ánh sáng, các kính viễn vọng vô tuyến khác cũng đang bận rộn với các sự cố về tia gamma. Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) đã ghi lại các sóng vô tuyến đến từ nova. Nguồn phát thải này có thể là các hạt hạ nguyên tử chuyển động với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng tương tác với từ trường - một điều kiện cần thiết để giúp tạo ra tia gamma. Những phát hiện này đã được hỗ trợ bởi đài phát thanh cực kỳ sắc nét, tầm nhìn của Nhóm Tầm nhìn Rất dài (VLBA) và mạng VLBI Châu Âu. Họ tiết lộ hai nút thắt trong các quan sát vô tuyến - các nút thắt đang di chuyển xa nhau. Các nghiên cứu bổ sung đã được thực hiện với e-MERLINE ở Anh và một vòng quan sát VLA khác vào năm 2014. Bây giờ các nhà thiên văn học có thể bắt đầu ghép lại câu đố về cách thức các nút thắt radio và tia gamma được tạo ra.
Theo thông cáo báo cáo của NRAO, sao lùn trắng và bạn đồng hành của nó từ bỏ một phần năng lượng quỹ đạo của chúng để tăng cường một số vật liệu nổ, làm cho vật liệu bị đẩy ra ngoài nhanh hơn trong mặt phẳng quỹ đạo của chúng. Sau đó, sao lùn trắng thổi ra một luồng gió nhanh hơn của các hạt di chuyển ra ngoài dọc theo các cực của mặt phẳng quỹ đạo. Khi dòng cực chuyển động nhanh hơn chạm vào vật liệu chuyển động chậm hơn, cú sốc sẽ tăng tốc các hạt đến tốc độ cần thiết để tạo ra các tia gamma và các nút phát xạ vô tuyến.
Bằng cách theo dõi hệ thống này theo thời gian và xem mô hình phát xạ vô tuyến thay đổi như thế nào, sau đó lần theo dấu vết của các nút thắt, chúng tôi đã thấy hành vi chính xác được mong đợi từ kịch bản này, ông Ch Chukuk nói.
Nhưng các quan sát của V959 Mon đã kết thúc câu chuyện. Theo hồ sơ của Fermi-LAT, vào năm 2012 và 2013, ba novae đã được phát hiện trong các tia gamma và trái ngược với tia gamma đầu tiên được phát hiện nova V407 Cygni 2010, thuộc một loại hệ thống nhị phân cộng sinh hiếm gặp. Mặc dù có sự khác biệt về thành phần và khối lượng của các tổ tiên lùn trắng của chúng, ba novae cổ điển có đặc điểm tương tự như các nguồn tia gamma thoáng qua phổ mềm được phát hiện trong khoảng thời gian 2-3 tuần.
Cơ chế này có thể là phổ biến cho các hệ thống như vậy. Lý do các tia gamma được nhìn thấy lần đầu tiên trong V959 Mon là vì nó gần gũi, ông Chomiuk nói. Bởi vì loại phóng ra trong V959 Mon cũng được nhìn thấy trong các hệ sao nhị phân khác, những hiểu biết mới có thể giúp các nhà thiên văn học hiểu cách các hệ thống đó phát triển. Giai đoạn phổ biến trên đường cao tốc này xảy ra ở tất cả các sao nhị phân gần, và được hiểu kém. Chúng tôi có thể sử dụng novae như một ’đã thử nghiệm để cải thiện sự hiểu biết của chúng tôi về giai đoạn quan trọng này của tiến hóa nhị phân, ông Chomiuk giải thích.
Nguồn gốc của câu chuyện: Kính viễn vọng vô tuyến làm sáng tỏ bí ẩn của Nova Gamma từ Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia. Chomiuk đã làm việc với một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế. Các nhà nghiên cứu đã báo cáo những phát hiện của họ trên tạp chí khoa học là Nature Nature.
