Chuỗi sự sống của các ngôi sao, kết thúc bằng sự hình thành của một lỗ đen. Tín dụng hình ảnh: Nicolle Rager Fuller / NSF Bấm để phóng to
Chỉ vài trăm triệu năm sau Vụ nổ lớn, một ngôi sao khổng lồ đã cạn kiệt nhiên liệu của nó, sụp đổ như một lỗ đen và phát nổ khi một tia gamma bùng nổ. Bức xạ từ sự kiện thảm khốc này mới chỉ đến Trái đất và các nhà thiên văn học đang sử dụng nó để quay trở lại những khoảnh khắc sớm nhất của Vũ trụ. Vụ nổ có tên GRB 050904, được quan sát bởi vệ tinh NASA Swift Swift vào ngày 4 tháng 9 năm 2005. Một điều bất thường về vụ nổ này là nó kéo dài trong 500 giây - hầu hết đã kết thúc trong một phần nhỏ thời gian đó.
Nó đến từ rìa của vũ trụ hữu hình, vụ nổ xa nhất từng được phát hiện.
Trong tuần này, vấn đề thiên nhiên, các nhà khoa học tại Đại học bang Pennsylvania và các đồng nghiệp châu Âu và Hoa Kỳ đã thảo luận về vụ nổ này, được phát hiện vào ngày 4 tháng 9 năm 2005, là kết quả của một ngôi sao khổng lồ sụp đổ vào lỗ đen.
Vụ nổ, được gọi là vụ nổ tia gamma, xuất phát từ một thời đại ngay sau khi các ngôi sao và thiên hà lần đầu tiên hình thành, khoảng 500 triệu đến 1 tỷ năm sau Vụ nổ lớn. Vũ trụ hiện nay đã 13,7 tỷ năm tuổi, vì vậy vụ nổ tháng 9 đóng vai trò là đầu dò để nghiên cứu các điều kiện của vũ trụ sơ khai.
David Đây là một ngôi sao khổng lồ sống nhanh và chết trẻ, David Burrows, nhà khoa học và giáo sư thiên văn học và vật lý thiên văn tại bang Pennsylvania, đồng tác giả của một trong ba báo cáo về vụ nổ này được công bố trong tuần này trên tạp chí Nature. Ngôi sao này có lẽ khá khác biệt so với loại chúng ta thấy ngày nay, loại chỉ tồn tại trong vũ trụ sơ khai.
Vụ nổ có tên GRB 050904 sau ngày phát hiện, được phát hiện bởi vệ tinh NASA Swift Swift, được điều hành bởi bang Pennsylvania. Swift cung cấp tọa độ vụ nổ để các vệ tinh và kính viễn vọng mặt đất khác có thể quan sát vụ nổ. Burst thường chỉ kéo dài 10 giây, nhưng dư âm sẽ kéo dài trong vài ngày.
GRB 050904 có nguồn gốc từ Trái đất 13 tỷ năm ánh sáng, có nghĩa là nó đã xảy ra cách đây 13 tỷ năm, vì phải mất rất lâu để ánh sáng đến được với chúng ta. Các nhà khoa học chỉ phát hiện được một vài vật thể cách xa hơn 12 tỷ năm ánh sáng, vì vậy vụ nổ là cực kỳ quan trọng trong việc tìm hiểu vũ trụ ngoài tầm với của các kính viễn vọng lớn nhất.
Vì vụ nổ này sáng hơn cả tỷ mặt trời, nhiều kính viễn vọng có thể nghiên cứu nó ngay cả từ khoảng cách lớn như vậy, ông cho biết, phân tích tập trung chủ yếu vào dữ liệu Swift từ ba kính viễn vọng của nó, bao gồm một loạt tia gamma, tia X và bước sóng tử ngoại / quang tương ứng. Burrows là nhà khoa học hàng đầu của kính viễn vọng tia X Swift Swift.
Nhóm Swift đã tìm thấy một số tính năng độc đáo trong GRB 050904. Vụ nổ kéo dài thời gian kéo dài khoảng 500 giây, và phần đuôi của vụ nổ thể hiện nhiều tia sáng. Những đặc điểm này ngụ ý rằng lỗ đen mới được tạo ra đã hình thành ngay lập tức, như một số nhà khoa học đã nghĩ, nhưng đúng hơn đó là một sự kiện dài hơn, hỗn loạn.
Các vụ nổ tia gamma gần hơn không bùng phát nhiều, ngụ ý rằng các lỗ đen sớm nhất có thể đã hình thành khác với các vụ nổ trong thời kỳ hiện đại, Burrows nói. Sự khác biệt có thể là do những ngôi sao đầu tiên có khối lượng lớn hơn những ngôi sao hiện đại. Hoặc, nó có thể là kết quả của môi trường của vũ trụ sơ khai khi những ngôi sao đầu tiên bắt đầu chuyển đổi hydro và heli (được tạo ra trong Vụ nổ lớn) thành các nguyên tố nặng hơn.
GRB 050904, trên thực tế, cho thấy gợi ý về các yếu tố nặng mới được đúc, theo dữ liệu từ các kính viễn vọng trên mặt đất. Khám phá này là chủ đề của một bài báo Thiên nhiên thứ hai của một nhóm người Nhật Bản do Nobuyuki Kawai dẫn đầu tại Viện Công nghệ Tokyo.
GRB 050904 cũng thể hiện sự giãn nở thời gian, kết quả của sự giãn nở rộng lớn của vũ trụ trong suốt 13 tỷ năm mà ánh sáng đã đến với chúng ta trên Trái đất. Sự giãn nở này dẫn đến ánh sáng có vẻ đỏ hơn nhiều so với khi nó được phát ra trong vụ nổ, và nó cũng làm thay đổi nhận thức của chúng ta về thời gian so với đồng hồ bên trong của vụ nổ.
Những yếu tố này làm việc trong sự ủng hộ của các nhà khoa học. Nhóm nghiên cứu của bang Pennsylvania đã biến các nhạc cụ Swift Swift bùng nổ khoảng 2 phút sau khi sự kiện bắt đầu. Tuy nhiên, vụ nổ đang phát triển như thể nó đang chuyển động chậm và chỉ khoảng 23 giây trong vụ nổ. Vì vậy, các nhà khoa học có thể thấy vụ nổ ở giai đoạn rất sớm.
Chỉ có một đối tượng khác là một chuẩn tinh được phát hiện ở khoảng cách xa hơn. Tuy nhiên, trong khi các quasar là các lỗ đen siêu lớn chứa khối lượng hàng tỷ ngôi sao, vụ nổ này đến từ một ngôi sao duy nhất. Việc phát hiện GRB 050904 xác nhận rằng các ngôi sao khổng lồ trộn lẫn với các quasar lâu đời nhất. Nó cũng xác nhận rằng thậm chí nhiều vụ nổ của các ngôi sao xa xôi có lẽ từ các ngôi sao đầu tiên, các nhà lý thuyết cho rằng, có thể nghiên cứu thông qua sự kết hợp các quan sát với Swift và các kính viễn vọng tầm cỡ thế giới khác.
Neil Chúng tôi đã thiết kế Swift để tìm kiếm những vụ nổ mờ nhạt đến từ rìa vũ trụ, Neil cho biết Neil Gehreb thuộc Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, nhà điều tra chính của Swift Swift. Bây giờ chúng tôi đã có một và nó hấp dẫn. Lần đầu tiên, thời gian chúng ta có thể tìm hiểu về các ngôi sao riêng lẻ từ gần đầu thời gian. Chắc chắn còn nhiều điều nữa.
Swift được ra mắt vào tháng 11 năm 2004 và hoạt động đầy đủ vào tháng 1 năm 2005. Swift mang theo ba thiết bị chính: Kính thiên văn cảnh báo Burst, Kính viễn vọng tia X và Kính viễn vọng cực tím / quang học. Máy dò tia gamma Swift Swift, Kính thiên văn cảnh báo Burst, cung cấp vị trí ban đầu nhanh chóng, được xây dựng chủ yếu bởi Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Phòng thí nghiệm quốc gia Greenbelt và Los Alamos, và được chế tạo tại GSFC. Kính thiên văn X-Ray Swift và Kính viễn vọng UV / Quang học được phát triển và chế tạo bởi các đội quốc tế do bang Pennsylvania lãnh đạo và đã thu hút rất nhiều kinh nghiệm của mỗi tổ chức với các sứ mệnh không gian trước đó. Kính thiên văn tia X là kết quả của sự hợp tác của bang Pennsylvania với Đại học Leicester ở Anh và Đài quan sát thiên văn Brera ở Ý. Kính viễn vọng tử ngoại / quang học thu được từ sự hợp tác của bang Pennsylvania với Phòng thí nghiệm khoa học vũ trụ Mullard của Đại học College-London. Ba kính viễn vọng này cung cấp cho Swift khả năng thực hiện các quan sát theo dõi gần như ngay lập tức đối với hầu hết các vụ nổ tia gamma vì Swift có thể xoay rất nhanh để hướng về nguồn tín hiệu tia gamma.
Nguồn gốc: Bản tin PSU
