Nghệ sĩ Quan niệm về một hệ thống sao nhị phân tạo ra sao mới tái phát, và cuối cùng, siêu tân tinh PTF 11kx. (Tín dụng: Romano Corradi và Viện nghiên cứu Astrofísica de Canarias)
Mặc dù chúng đã được sử dụng làm nến tiêu chuẩn của người Hồi giáo về đo khoảng cách vũ trụ trong nhiều thập kỷ, nhưng siêu tân tinh loại Ia có thể là kết quả của các loại hệ sao khác nhau, theo các quan sát gần đây được thực hiện bởi nhóm Palomar Transient Factory tại California Lab Berkeley Lab.
Đánh giá khoảng cách trên khắp không gian liên thiên hà từ đây trên Trái đất không dễ dàng gì. Trong Dải Ngân hà - và thậm chí các thiên hà lân cận - ánh sáng phát ra từ các ngôi sao xung thường xuyên (được gọi là biến Cepheid) có thể được sử dụng để xác định khoảng cách của một vùng trong không gian. Tuy nhiên, bên ngoài nhóm thiên hà địa phương của chúng ta, các ngôi sao riêng lẻ không thể được giải quyết, và vì vậy để tìm ra các thiên hà xa xôi như thế nào, các nhà thiên văn học đã học cách sử dụng ánh sáng từ các vật thể sáng hơn nhiều: Loại siêu tân tinh Ia, có thể bùng lên với độ sáng tương đương 5 tỷ Mặt trời.
Siêu tân tinh loại Ia được tạo ra từ một cặp đặc biệt gồm hai ngôi sao quay quanh nhau: một vật liệu vẽ sao lùn trắng siêu dày đặc từ một người bạn đồng hành cho đến khi đạt được khối lượng tới hạn - lớn hơn khoảng 40% so với Mặt trời -. Sao lùn trắng quá khổ đột nhiên trải qua một loạt các phản ứng nhiệt hạch nhanh chóng, bùng nổ trong một vụ nổ cực kỳ sáng chói của vật chất và năng lượng, một đèn hiệu có thể nhìn thấy trong Vũ trụ.
Bởi vì năng lượng và độ chói của siêu tân tinh loại Ia đã được tìm thấy rất giống nhau, khoảng cách có thể được đo bằng độ sáng rõ ràng của chúng khi nhìn từ Trái đất. Người mờ hơn khi được quan sát, thiên hà của nó càng ở xa. Dựa trên sự giống nhau có vẻ phổ quát này, người ta đã nghĩ rằng những siêu tân tinh này phải được tạo ra trong những tình huống rất giống nhau, đặc biệt là vì không có gì được quan sát trực tiếp - cho đến bây giờ.
Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế làm việc trong cuộc khảo sát hợp tác của Palomar Transient Factory đã lần đầu tiên quan sát thấy một cặp sao tạo ra siêu tân tinh loại Ia - được gọi là hệ thống tổ tiên - nằm trong chòm sao Lynx. Được đặt tên là PTF 11kx, hệ thống, ước tính cách chúng ta khoảng 600 triệu năm ánh sáng, chứa một sao lùn trắng và một ngôi sao khổng lồ đỏ, một khớp nối chưa từng thấy trong các quan sát trước đây (mặc dù là gián tiếp).
Andy Howell, một nhà khoa học nhân viên của Mạng lưới Kính viễn vọng Toàn cầu Las Cumbres (LCOGT) và là đồng tác giả của chương trình Kính viễn vọng hạt nhân, có vẻ rất giống nhau. bài báo, xuất bản trong số ra ngày 24 tháng 8 của Khoa học. Làm thế nào những sự kiện này có thể trông rất giống nhau, nếu chúng có nguồn gốc khác nhau?
Những quan sát ban đầu về PTF 11kx có thể được thực hiện nhờ kính viễn vọng robot gắn trên Kính viễn vọng Samuel Oschin 48 inch tại Đài quan sát California Pal Palarar cũng như đường ống dữ liệu tốc độ cao do NSF, NASA và Bộ Năng lượng cung cấp. Siêu tân tinh được xác định vào ngày 16 tháng 1 năm 2011 và được hỗ trợ bởi dữ liệu quang phổ kế tiếp theo từ Đài quan sát Lick, tiếp theo là các quan sát khẩn cấp ngay lập tức của Hồi giáo với Kính viễn vọng Keck ở Hawaii.
Về cơ bản, chúng tôi đã gọi một nhà quan sát UC đồng nghiệp và làm gián đoạn các quan sát của họ để có được quang phổ quan trọng về thời gian, Peter nói, Peter Nugent, một nhà khoa học cao cấp tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley và là đồng tác giả của bài báo.
Các quan sát của Keck cho thấy hệ thống hậu siêu tân tinh PTF 11kx có chứa các đám mây khí và bụi di chuyển chậm có thể đã đến từ sự kiện siêu tân tinh gần đây. Thay vào đó, những đám mây - được đăng ký nhiều canxi trong dữ liệu quang phổ Lick - phải đến từ một sự kiện nova trước đó trong đó sao lùn trắng bốc cháy trong một thời gian ngắn và thổi bay lớp ngoài của bầu khí quyển. Đám mây mở rộng này sau đó được nhìn thấy đang chậm lại, có khả năng là do gió sao từ một người khổng lồ đỏ đồng hành.
(Điều gì khác biệt về sự khác biệt giữa một ngôi sao mới và một siêu tân tinh? Đọc NASA STEREO Spots a New Nova)
Cuối cùng, đám mây nova giảm tốc đã bị ảnh hưởng bởi sự bùng nổ nhanh chóng từ siêu tân tinh, bằng chứng là sự bùng nổ đột ngột của tín hiệu canxi đã giảm dần trong hai tháng kể từ sự kiện tháng Một. Sự bùng nổ canxi này, trên thực tế, siêu tân tinh va vào nova và khiến nó phát sáng.
Các quan sát của PTF 11kx cho thấy siêu tân tinh loại Ia có thể xảy ra trong các hệ thống tổ tiên nơi sao lùn trắng đã trải qua các vụ phun trào nova, có thể lặp đi lặp lại - một kịch bản mà nhiều nhà thiên văn học trước đây đã nghĩ rằng không thể xảy ra. Điều này thậm chí có thể có nghĩa là PTF 11kx là một loại siêu tân tinh loại Ia hoàn toàn mới, và trong khi trước đây chưa từng thấy và hiếm, không phải là duy nhất.
Điều đó có nghĩa là nến tiêu chuẩn vũ trụ của chúng tôi có thể cần phải cắt bớt bấc của chúng.
Chúng tôi biết rằng siêu tân tinh loại 1a thay đổi đôi chút từ thiên hà này sang thiên hà khác và chúng tôi đã hiệu chỉnh cho điều đó, nhưng quan sát 11kx của PTF này đang đưa ra lời giải thích đầu tiên về lý do tại sao điều này xảy ra, ông Nugent nói. Phát hiện này cho chúng tôi một cơ hội để tinh chỉnh và cải thiện độ chính xác của các phép đo vũ trụ của chúng tôi.
Nguồn: Trung tâm tin tức Berkeley Lab
Hình ảnh bắt đầu: Quan sát PTF 11kx (Mạng lưới kính viễn vọng toàn cầu quan sát Las Cumbres) / Mái vòm kính viễn vọng Samuel Oschin 48 inch tại Đài thiên văn Palomar. Video: Romano Corradi và Viện nghiên cứu Astrofísica de Canarias
