Một khám phá mới thú vị đã được công bố vào đầu tuần này tại cuộc họp lần thứ 223 của Hiệp hội Thiên văn học Mỹ đang được tổ chức tại Washington D.C., khi các nhà thiên văn học tuyên bố rằng một thấu kính hấp dẫn được phát hiện lần đầu tiên ở bước sóng tia gamma.
Nghiên cứu được thực hiện bằng Kính viễn vọng Không gian Gamma Ray của NASA, và hứa hẹn sẽ mở ra một cửa sổ mới trên vũ trụ, mang đến cho các nhà vật lý thiên văn một công cụ khác để nghiên cứu các vùng phát xạ tồn tại gần các lỗ đen siêu lớn.
Nhưng việc săn bắn không dễ dàng. Một thấu kính hấp dẫn xảy ra khi một vật thể lớn phía trước, như thiên hà, bẻ cong ánh sáng từ một vật thể ở xa. Trong trường hợp của nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã nhắm mục tiêu một blazar được gọi là B0218 + 357, một nguồn năng lượng nằm cách xa 4,35 tỷ năm ánh sáng theo hướng của chòm sao Tam giác.
Các nguồn Blazar và quasar được đặt tên bằng cách sử dụng tọa độ tương ứng của chúng trên bầu trời. Hãy nghĩ về nhóm 0218 + 357, khi dịch sang Thăng hoa phải 2 giờ 18 phút, độ phân giải +35,7 độ bắc ở sân sau trong nhà thiên văn học nói. Blazar là một dạng quasar nhỏ gọn, kết quả từ một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của một thiên hà hoạt động. Thuật ngữ áo khoác được Edward Spiegel đặt ra lần đầu tiên vào năm 1978. Chuẩn tinh đầu tiên được phát hiện là 3C 273 vào năm 1970, sau đó cũng được phát hiện là một blazar. 3C 273 có thể nhìn thấy ở Xử Nữ bằng kính viễn vọng sân sau lớn.
Một thiên hà xoắn ốc phía trước nhìn thấy mặt nằm dọc theo đường ngắm giữa điểm thuận lợi của chúng ta và B0218 + 357. Ở khoảng cách 4 tỷ năm ánh sáng, cả hai có sự phân tách góc nhỏ nhất của bất kỳ hệ thống thấu kính hấp dẫn nào cho đến nay được xác định ở mức chưa đến một phần ba giây cung.
Chúng tôi bắt đầu suy nghĩ về khả năng thực hiện quan sát này một vài năm sau khi Fermi ra mắt, và tất cả các mảnh ghép cuối cùng đã xuất hiện vào cuối năm 2012, chuyên gia vật lý thiên văn của Phòng thí nghiệm nghiên cứu hải quân và nhà khoa học hàng đầu về nghiên cứu Teddy Cheung trong một Goddard gần đây của NASA Trung tâm vũ trụ thông cáo báo chí.
Các quan sát của blazar cho rằng nó sẽ bùng phát vào tháng 9 năm 2012, khiến nó trở thành mục tiêu chính cho nghiên cứu. Trên thực tế, B0218 + 357 là nguồn phát tia gamma ngoài thiên hà sáng nhất vào thời điểm đó. Cheung đã được cấp thời gian kéo dài từ cuối tháng 9 đến tháng 10 năm 2012 để sử dụng thiết bị Kính thiên văn Khu vực Lớn (LAT) Fermi để nghiên cứu blazar trong vụ nổ.
Công cụ LAT của Fermi không có độ phân giải được sở hữu bởi các thiết bị vô tuyến và quang học để bắt được blazar trong các hình ảnh đơn lẻ. Thay vào đó, nhóm nghiên cứu đã khai thác một hiện tượng được gọi là hiệu ứng phát lại bị trì hoãn, để bắt được blazar.
Con đường ánh sáng của One One dài hơn một chút so với con đường khác, vì vậy khi chúng tôi phát hiện ra pháo sáng trong một hình ảnh, chúng tôi cố gắng bắt chúng sau đó khi chúng phát lại trong hình ảnh kia, thành viên nhóm nghiên cứu của Leo Said, Jeff Scargle, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm nghiên cứu của NASA.
Cheung đã trình bày những phát hiện của nghiên cứu vào thứ hai tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ, bao gồm ba tập phim bùng nổ khác nhau từ nền tảng thể hiện sự kiện phát lại bị trì hoãn trong một khoảng thời gian kéo dài 11,46 ngày.
Các quan sát tiếp theo trong các bước sóng vô tuyến và quang học đã hỗ trợ cho các quan sát chính và chứng minh rằng thiết bị chụp ảnh Fermi L LAT thực sự đã chứng kiến sự kiện này. Thật thú vị, độ trễ của tia gamma từ blazar được thấu kính mất khoảng một ngày so với sóng vô tuyến để đến Trái đất. B0218 + 357 cũng sáng hơn gấp bốn lần so với tia gamma so với bước sóng vô tuyến.
Điều này xảy ra do các tia gamma phát ra từ một vùng hơi khác so với sóng vô tuyến do blazar tạo ra và đang đi theo một con đường khác mặc dù trường hấp dẫn của thiên hà phía trước. Điều này chứng tỏ rằng các tài sản như Fermi có thể được sử dụng để thăm dò trái tim của các hạt nhân thiên hà năng lượng xa xôi, nơi chứa chấp các lỗ đen siêu lớn. Điều này mở ra chủ đề nóng hổi về các ống kính được hấp dẫn và vai trò của chúng trong thiên văn học ngoài thiên hà cho đến phổ tia gamma và cung cấp cho các nhà vũ trụ học một tiện ích khác cho hộp công cụ của họ.
Trong suốt một ngày, một trong những ngọn lửa này có thể làm sáng ngọn lửa 10 lần trong tia gamma nhưng chỉ có 10 phần trăm trong ánh sáng và đài phát thanh, điều này cho chúng ta biết rằng vùng phát ra tia gamma rất nhỏ so với những tia phát ra với năng lượng thấp hơn, thành viên đội bóng của Đại học Stockholm, Stefan Larsson, cho biết trong thông cáo báo chí gần đây.
Sử dụng phân tích hệ thống thấu kính ở bước sóng tia gamma sẽ không chỉ giúp thăm dò những con thú vũ trụ bí ẩn này mà còn có thể hỗ trợ tinh chỉnh Hubble Constant quan trọng, đo tốc độ vũ trụ đang giãn nở.
Nhưng Fermi có thể chỉ bắt đầu thể hiện những thứ của mình khi săn lùng các nguồn ngoài thiên hà. Các có thật không sự đột phá thú vị, các nhà nghiên cứu cho biết, sẽ là phát hiện ra một nguồn thiên hà ngoài năng lượng mạnh mẽ được thấu kính bởi một thiên hà tiền cảnh trong các tia gamma hasn Hà đã được nhìn thấy ở các bước sóng khác. Phát hiện gần đây này chắc chắn đã chứng minh làm thế nào Fermi có thể nhìn thấy những ánh chớp này thông qua một phương pháp thông minh. Mong đợi nhiều tin tức trong những năm tới!
Đọc toàn bộ giấy trên máy chủ arViv có tiêu đề Phát hiện Fermi-LAT của thấu kính hấp dẫn Pháo sáng tia gamma bị trì hoãn từ Blazar B0218 + 357.
