Hình ảnh này, được chụp bởi đài thiên văn ESA từ XMM-Newton, cho thấy trái tim của tàn dư siêu tân tinh RCW103. Một ngôi sao neutron mới thường quay khá nhanh, nhưng sau đó từ trường mạnh của nó làm nó chậm lại. Nhưng một từ trường không thể làm được điều đó trong vòng 2.000 năm, như các nhà thiên văn học đã quan sát thấy.
Nhờ dữ liệu từ vệ tinh XMM-Newton của ESA, một nhóm các nhà khoa học đã xem xét kỹ hơn về một vật thể được phát hiện hơn 25 năm trước đã phát hiện ra rằng nó giống như không ai biết trong thiên hà của chúng ta.
Vật thể nằm trong trung tâm của tàn dư siêu tân tinh RCW103, phần còn lại của khí của một ngôi sao phát nổ cách đây khoảng 2 000 năm. Được tính theo mệnh giá, RCW103 và nguồn trung tâm của nó dường như là một ví dụ trong sách giáo khoa về những gì bị bỏ lại sau vụ nổ siêu tân tinh: một bong bóng vật liệu bị đẩy ra và một ngôi sao neutron.
Tuy nhiên, một quan sát 24,5 giờ sâu, liên tục đã cho thấy một cái gì đó phức tạp và hấp dẫn hơn nhiều, tuy nhiên. Nhóm nghiên cứu, từ Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF) của Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) ở Milan, Ý, đã phát hiện ra rằng phát xạ từ nguồn trung tâm thay đổi theo chu kỳ cứ sau 6,7 giờ. Đây là một khoảng thời gian dài đáng kinh ngạc, dài hơn hàng chục nghìn lần so với dự kiến của một ngôi sao neutron trẻ. Ngoài ra, các thuộc tính quang phổ và thời gian của đối tượng khác với quan sát XMM-Newton trước đó của chính nguồn này vào năm 2001.
Hành vi mà chúng ta thấy đặc biệt khó hiểu khi nhìn vào tuổi trẻ của nó, chưa đầy 2.000 năm, ông cho biết Andrea De Luca của IASF-INAF, tác giả chính. Đây là gợi nhớ về một nguồn hàng triệu năm tuổi. Trong nhiều năm, chúng tôi đã có cảm giác rằng đối tượng là khác nhau, nhưng chúng tôi chưa bao giờ biết làm thế nào khác nhau cho đến bây giờ.
Vật thể này được gọi là 1E161348-5055, mà các nhà khoa học đã đặt biệt danh là 1E một cách thuận tiện (trong đó E là viết tắt của Đài thiên văn Einstein đã phát hiện ra nguồn gốc). Nó được nhúng gần như hoàn hảo vào trung tâm của RCW 103, cách chòm sao Norma khoảng 10 000 năm ánh sáng. Sự liên kết gần như hoàn hảo của 1E ở trung tâm RCW 103 khiến các nhà thiên văn học khá tự tin rằng hai người được sinh ra trong cùng một sự kiện thảm khốc.
Khi một ngôi sao lớn hơn ít nhất tám lần so với mặt trời của chúng ta hết nhiên liệu để đốt cháy, nó sẽ phát nổ trong một sự kiện gọi là siêu tân tinh. Lõi sao nổ tung, tạo thành một vũng dày đặc gọi là sao neutron hoặc, nếu có đủ khối lượng, một lỗ đen. Một ngôi sao neutron chứa khoảng một khối mặt trời có giá trị khối lượng nhồi nhét vào một quả cầu chỉ dài khoảng 20 km.
Các nhà khoa học đã tìm kiếm nhiều năm cho tính định kỳ 1Eiên để tìm hiểu thêm về các tính chất của nó, chẳng hạn như tốc độ quay của nó hoặc liệu nó có bạn đồng hành hay không.
Phát hiện rõ ràng của chúng tôi về một khoảng thời gian dài như vậy cùng với sự biến thiên thế tục trong phát xạ tia X tạo ra một nguồn rất kỳ lạ, theo ông Patrizia Caraveo của INAF, đồng tác giả và lãnh đạo của Tập đoàn Milano. Các tính chất như vậy trong một vật thể nhỏ gọn 2000 năm tuổi để lại cho chúng ta hai tình huống có thể xảy ra, về cơ bản là một nguồn được cung cấp năng lượng hoặc từ trường.
1E có thể là một nam châm cô lập, một lớp con kỳ lạ của các sao neutron có từ tính cao. Ở đây, các đường sức từ đóng vai trò là phanh cho ngôi sao quay, giải phóng năng lượng. Khoảng một tá nam châm được biết đến. Nhưng nam châm thường quay nhiều lần trong một phút. Nếu 1E chỉ quay một lần trong mỗi 6,67 giờ, như phát hiện thời gian chỉ ra, từ trường cần thiết để làm chậm ngôi sao neutron chỉ trong 2000 năm sẽ là quá lớn để có thể hợp lý.
Tuy nhiên, một từ trường nam châm tiêu chuẩn có thể thực hiện mánh khóe, tuy nhiên, nếu một mảnh vụn, được hình thành từ vật liệu còn sót lại của ngôi sao phát nổ, cũng đang giúp làm chậm quá trình quay của sao neutron. Kịch bản này chưa từng được quan sát trước đây và sẽ chỉ ra một loại tiến hóa sao neutron mới.
Ngoài ra, thời gian dài 6,67 giờ có thể là thời kỳ quỹ đạo của hệ thống nhị phân. Một bức ảnh như vậy đòi hỏi một ngôi sao bình thường có khối lượng thấp được quản lý để duy trì liên kết với vật thể nhỏ gọn được tạo ra bởi vụ nổ siêu tân tinh 2000 năm trước. Các quan sát cho phép bạn đồng hành của một nửa khối lượng Mặt trời của chúng ta, hoặc thậm chí nhỏ hơn.
Nhưng 1E sẽ là một ví dụ chưa từng có về hệ thống nhị phân tia X khối lượng thấp ở giai đoạn đầu, trẻ hơn một triệu lần so với các hệ thống nhị phân tia X tiêu chuẩn có bạn đồng hành ánh sáng. Tuổi trẻ không phải là đặc thù duy nhất của 1E. Mô hình tuần hoàn nguồn có nguồn gốc rõ rệt hơn nhiều so với quan sát được đối với hàng chục hệ thống nhị phân tia X khối lượng thấp đang kêu gọi một số quy trình nuôi dưỡng sao neutron bất thường.
Một quá trình bồi tụ kép có thể giải thích hành vi của nó: Vật thể nhỏ gọn thu được một phần gió của sao lùn (gió bồi), nhưng nó cũng có thể rút khí từ các lớp bên ngoài của bạn đồng hành, nó lắng đọng trong một đĩa bồi tụ (đĩa bồi đắp). Một cơ chế khác thường như vậy có thể hoạt động trong giai đoạn đầu của cuộc đời của một nhị phân tia X có khối lượng thấp, bị chi phối bởi các tác động của độ lệch tâm quỹ đạo ban đầu, dự kiến.
Tuy nhiên, RC RC 103 là một bí ẩn, ông Jac Bignami, giám đốc của CESR, Toulouse và đồng tác giả. Chúng tôi chỉ đơn giản là không có câu trả lời rõ ràng cho những gì gây ra chu kỳ tia X dài. Khi chúng tôi tìm ra điều này, chúng tôi sẽ tìm hiểu thêm về siêu tân tinh, sao neutron và sự tiến hóa của chúng.
Nếu ngôi sao nổ tung trên bầu trời phía bắc, Cleopatra có thể đã nhìn thấy nó và coi đó là điềm báo về kết cục không vui của cô, Caraveo nói. Thay vào đó, vụ nổ diễn ra sâu trên bầu trời phía nam và không ai ghi lại được. Tuy nhiên, nguồn này là một điềm tốt cho các nhà thiên văn học tia X hy vọng tìm hiểu về sự tiến hóa của sao.
Nguồn gốc: ESA News Release
