Tín dụng hình ảnh: NASA
Ba vụ nổ mạnh mẽ từ ba khu vực hoàn toàn khác nhau trong không gian đã khiến các nhà khoa học tranh giành. Các vụ nổ, chỉ kéo dài trong vài giây, có thể là hệ thống cảnh báo sớm cho các vụ nổ sao gọi là siêu tân tinh, có thể bắt đầu xuất hiện bất cứ ngày nào bây giờ.
Hai vụ nổ đầu tiên, được gọi là tia X-quang, xảy ra vào ngày 12 và 16 tháng Chín. Sau đó là một vụ nổ mạnh hơn vào ngày 24 tháng 9, dường như là trên đỉnh giữa đèn flash tia X và tia gamma đầy đủ bùng nổ, một khám phá thú vị theo đúng nghĩa của nó. Nếu những tín hiệu này dẫn đến siêu tân tinh, như mong đợi, các nhà khoa học sẽ có một công cụ để dự đoán vụ nổ sao và sau đó theo dõi chúng từ đầu đến cuối.
Một nhóm do Tiến sĩ George Ricker thuộc Viện Công nghệ Massachusetts dẫn đầu đã phát hiện vụ nổ với Nhà thám hiểm năng lượng cao thoáng qua của NASA (HETE-2). Các nhóm khoa học trên khắp thế giới sử dụng các đài quan sát trên không gian và trên mặt đất đã tham gia, xé nát và xung đột về khu vực nổ nào để theo dõi sát nhất.
Rằng mỗi vụ nổ đều đẹp, Ricker nói. Tùy thuộc vào cách thức phát triển của chúng, chúng có thể hỗ trợ các lý thuyết quan trọng về vụ nổ siêu tân tinh và tia gamma. Hai tuần vừa qua giống như ‘gà, lửa, tải lại. Thiên nhiên tiếp tục cung cấp và vệ tinh HLEX-2 của chúng tôi tiếp tục đáp ứng hoàn hảo.
Vụ nổ tia gamma là vụ nổ mạnh nhất được biết đến ngoài Vụ nổ lớn. Nhiều người dường như được gây ra bởi cái chết của một ngôi sao lớn sụp đổ vào một lỗ đen. Những người khác có thể là từ việc hợp nhất các lỗ đen hoặc sao neutron. Trong cả hai trường hợp, sự kiện có khả năng tạo ra các máy bay phản lực đôi, hẹp ở hai hướng ngược nhau, mang theo một lượng năng lượng cực lớn. Nếu một trong những chiếc máy bay phản lực chỉ vào Trái đất, chúng ta sẽ thấy năng lượng này như một vụ nổ tia gamma của Tia.
Các tia X-quang năng lượng thấp hơn có thể là các chùm tia gamma nhìn hơi lệch khỏi hướng phản lực, hơi giống với cách đèn pin ít bị chói khi nhìn ở một góc. Phần lớn các hạt ánh sáng từ tia X, được gọi là photon, là tia X - có năng lượng, nhưng không mạnh bằng tia gamma. Cả hai loại vụ nổ chỉ kéo dài vài mili giây đến khoảng một phút. HLEX-2 phát hiện các vụ nổ, nghiên cứu các thuộc tính của chúng và cung cấp một vị trí để các đài quan sát khác có thể nghiên cứu chi tiết về vụ nổ.
Bộ ba vụ nổ từ vài tuần trước có khả năng giải quyết hai cuộc tranh luận lâu dài. Một số nhà khoa học nói rằng tia X-quang là những con thú khác nhau, không liên quan đến vụ nổ tia gamma và vụ nổ sao lớn. Phát hiện siêu tân tinh ở khu vực xuất hiện đèn flash tia X sẽ bác bỏ niềm tin đó, thay vào đó xác nhận kết nối giữa hai người. Các quan sát tiếp theo về vụ nổ ngày 24 tháng 9, được đặt tên là GRB040924 cho ngày nó được quan sát, đã củng cố lý thuyết về một vụ nổ vũ trụ liên tục từ tia X phát ra qua các vụ nổ tia gamma.
Thú vị hơn đối với các thợ săn siêu tân tinh là thực tế là các tia X-quang ở gần Trái đất hơn các vụ nổ tia gamma. Trong khi kết nối giữa các vụ nổ tia gamma và siêu tân tinh đã được thực hiện, những siêu tân tinh này quá xa để nghiên cứu chi tiết. Đèn flash tia X có thể là tín hiệu cho siêu tân tinh mà các nhà khoa học thực sự có thể chìm vào răng và quan sát chi tiết. Tuy nhiên, bây giờ, nó chỉ là xem và chờ đợi.
Năm ngoái, phát hiện GRB030329 của HLEX-2 đã kết nối mối quan hệ giữa vụ nổ tia gamma và siêu tân tinh khổng lồ, Giáo sư Stanford Woosley thuộc Đại học California tại Santa Cruz, người đã đưa ra nhiều giả thuyết về vật lý của vụ nổ sao. Hai vụ nổ tháng hai này có thể là lần đầu tiên chúng ta thấy đèn flash tia X dẫn đến siêu tân tinh. Chúng tôi có thể biết rất sớm.
Ngoài tất cả những điều này, GRB040924 còn được ghi nhận là tạo ra phản ứng nhanh nhất từ trước đến nay đối với vệ tinh nổ tia gamma. HLEX-2 đã phát hiện thông tin vụ nổ và chuyển tiếp thông qua Mạng tọa độ tia Gamma do NASA vận hành trong vòng 14 giây, dẫn đến phát hiện quang học khoảng 15 phút sau với kính viễn vọng 60 inch Palomar, ở phía bắc San Diego. Tiến sĩ Derek Fox ở Caltech là người dẫn đầu trong quan sát này.
Tất cả chúng ta đều mong đợi nhiều hơn về loại khoa học thú vị này sẽ xuất hiện sau khi ra mắt Swift, tiến sĩ Anne Kinney, giám đốc bộ phận vũ trụ của NASA. Swift, sẽ ra mắt vào tháng 10, chứa ba kính viễn vọng (tia gamma, tia X và tia cực tím / quang học) để phát hiện nhanh chóng, chuyển tiếp thông tin nhanh chóng và quan sát ngay lập tức về hậu quả.
HLEX được MIT xây dựng như một sứ mệnh cơ hội theo Chương trình thám hiểm của NASA, hợp tác giữa các trường đại học Hoa Kỳ, Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos và các nhà khoa học và tổ chức ở Brazil, Pháp, Ấn Độ, Ý và Nhật Bản.
Thông tin bổ sung về vật lý của vụ nổ sao:
Trong khi nhiều nhà khoa học nói rằng tia X-quang là vụ nổ tia gamma nhìn hơi lệch góc, thì một giả thuyết khác cho rằng vụ nổ sao gây ra tia X-quang rất giàu baryon (một họ các hạt bao gồm proton và neutron), như trái ngược với lepton (các hạt bao gồm electron). Một vụ nổ do baryon thống trị sẽ tạo ra nhiều tia X hơn và vụ nổ do lepton thống trị sẽ tạo ra nhiều tia gamma hơn. Điều này là do các baryon di chuyển chậm hơn so với lepton; và vật chất chuyển động chậm hơn sẽ làm cho một vụ nổ nhẹ hơn (năng lượng thấp hơn) ở mọi góc độ.
Theo Tiến sĩ Stanford Woosley, kết nối vụ nổ siêu tân tinh / tia gamma là thế này: Khi một ngôi sao khổng lồ hết nhiên liệu hạt nhân, lõi của nó sẽ sụp đổ, nhưng không có phần bên ngoài sao Star biết. Một lỗ đen hình thành bên trong được bao quanh bởi một đĩa vật chất tích tụ, và trong vài giây, thứ này phóng ra một luồng vật chất ra khỏi lỗ đen cuối cùng làm cho tia gamma nổ tung. Máy bay phản lực xuyên qua lớp vỏ ngoài của ngôi sao khoảng chín giây sau khi được tạo ra. Các tia vật chất, kết hợp với những cơn gió mạnh mẽ của niken phóng xạ mới được giả mạo-56 thổi ra khỏi đĩa bên trong, phá vỡ ngôi sao trong vài giây. Sự vỡ vụn này đại diện cho sự kiện siêu tân tinh và lượng niken phóng xạ-56 cho độ sáng của nó. Tuy nhiên, từ điểm thuận lợi của chúng tôi, chúng tôi sẽ không thấy siêu tân tinh cho đến khoảng hai tuần sau khi vụ nổ tia gamma vì khu vực này bị bao phủ bởi khí và bụi, chặn ánh sáng.
Nguồn gốc: NASA News Release
