Nỗ lực thêm để hình ảnh một cái nút chai khổng lồ mờ nhạt được theo dõi bởi các proton nhanh và các electron bắn ra từ một microquasar bí ẩn đã trả tiền cho một cặp nhà vật lý thiên văn, người đã hiểu biết sâu sắc về hoạt động bên trong của con thú và cũng giải quyết được một cuộc tranh cãi lâu dài về vật thể.
Các nhà vật lý thiên văn đã sử dụng kính viễn vọng vô tuyến của Tổ chức Khoa học Quốc gia (Very Large Array (VLA) để thu được các chi tiết mờ nhất từng thấy trong các tia plasma nổi lên từ microquasar SS 433, một vật thể từng được mệnh danh là bí ẩn của thế kỷ. Kết quả là, họ đã thay đổi sự hiểu biết của các nhà khoa học về máy bay phản lực và giải quyết tranh cãi về khoảng cách của nó vượt xa mọi nghi ngờ hợp lý, họ nói.
SS 433 là một ngôi sao neutron hoặc lỗ đen quay quanh bởi một ngôi sao đồng hành của người bình thường. Lực hấp dẫn mạnh mẽ của ngôi sao neutron hoặc lỗ đen hút vật chất từ gió sao của người bạn đồng hành của nó vào một đĩa vật liệu bồi đắp chặt quanh vật thể trung tâm dày đặc trước khi bị kéo lên nó. Đĩa này đẩy các tia proton và electron nhanh ra ngoài từ các cực của nó với tốc độ bằng một phần tư tốc độ ánh sáng. Chiếc đĩa trong SS 433 chao đảo như một đứa trẻ trên đỉnh, khiến các máy bay phản lực của nó theo dõi một cái nút chai trên bầu trời cứ sau 162 ngày.
Nghiên cứu mới về VLA chỉ ra rằng tốc độ của các hạt bị đẩy ra thay đổi theo thời gian, trái với mô hình truyền thống cho SS 433.
Kith Blundell, thuộc Đại học Oxford, Vương quốc Anh, cho biết, tốc độ thực tế thay đổi từ 24% đến 28% tốc độ ánh sáng, trái ngược với tốc độ không đổi. Thật đáng kinh ngạc, các máy bay phản lực đi theo cả hai hướng đồng thời thay đổi tốc độ của chúng, tạo ra tốc độ giống hệt nhau ở cả hai hướng tại bất kỳ thời điểm nào, chanh Blundell nói thêm. Blundell đã làm việc với Michael Bowler, cũng của Oxford. Các phát hiện của các nhà khoa học đã được các tạp chí Astrophysical Journal Letters chấp nhận.
Hình ảnh VLA mới cho thấy hai lượt đầy đủ của máy bay phản lực Corkscrew ở cả hai bên của lõi. Phân tích hình ảnh cho thấy rằng nếu vật liệu đến từ lõi với tốc độ không đổi, đường dẫn phản lực sẽ không khớp chính xác với các chi tiết của hình ảnh.
Bằng cách mô phỏng các lần phóng ở tốc độ khác nhau, chúng tôi có thể tạo ra một kết hợp chính xác với cấu trúc quan sát được, theo ông Blundell giải thích. Các nhà khoa học lần đầu tiên làm trận đấu với một trong những chiếc máy bay phản lực. Sau đó, chúng tôi đã choáng váng khi thấy rằng tốc độ khác nhau phù hợp với cấu trúc của một máy bay phản lực cũng tái tạo chính xác con đường phản lực khác của dòng máy bay, chú chó Blundell nói. Phù hợp với tốc độ trong hai máy bay đã tái tạo cấu trúc quan sát được thậm chí cho phép thực tế rằng, bởi vì một máy bay đang di chuyển gần chúng ta hơn so với chiếc kia, nên cần nhiều thời gian hơn để tiếp cận chúng ta từ nó, cô nói thêm.
Các nhà vật lý thiên văn suy đoán rằng những thay đổi về tốc độ phóng có thể được gây ra bởi những thay đổi về tốc độ vật chất được truyền từ ngôi sao đồng hành vào đĩa bồi tụ.
Hình ảnh VLA mới chi tiết cũng cho phép các nhà vật lý thiên văn xác định rằng SS 433 cách Trái đất gần 18.000 năm ánh sáng. Ước tính trước đó có vật thể, trong chòm sao Aquila, gần 10.000 năm ánh sáng. Một khoảng cách chính xác, các nhà khoa học cho biết, giờ đây cho phép họ xác định rõ hơn tuổi của vỏ mảnh vụn được thổi ra bởi vụ nổ siêu tân tinh tạo ra vật thể dày đặc, nhỏ gọn trong microquasar. Biết chính xác khoảng cách cũng cho phép họ đo độ sáng thực tế của các thành phần microquasar, và điều này, theo họ, giúp cải thiện sự hiểu biết của họ về các quy trình vật lý khi làm việc trong hệ thống.
Hình ảnh đột phá được thực hiện bằng cách sử dụng 10 giờ thời gian quan sát với VLA trong cấu hình tối đa hóa khả năng của VLA để xem chi tiết tốt. Nó đại diện cho thời gian phơi sáng lâu nhất trên thị trường của SS 433 ở bước sóng vô tuyến và do đó hiển thị các chi tiết mờ nhất. Nó cũng đại diện cho hình ảnh tốt nhất như vậy có thể được thực hiện với công nghệ hiện tại. Bởi vì các máy bay phản lực trong SS 433 đang di chuyển, hình ảnh của chúng sẽ bị bôi nhọ trong một lần quan sát lâu hơn. Để xem chi tiết mờ hơn trong các máy bay phản lực, các nhà vật lý thiên văn phải chờ độ nhạy cao hơn của VLA mở rộng, sẽ được thiết lập trong vài năm nữa.
SS 433 là ví dụ đầu tiên về cái được gọi là microquasar, hệ nhị phân có sao neutron hoặc lỗ đen quay quanh một ngôi sao khác và phát ra các tia vật chất ở tốc độ cao. Hệ thống sao lạ đã nhận được rất nhiều phương tiện truyền thông vào cuối những năm 1970 và đầu những năm 1980. Một bài báo về Bầu trời & Kính viễn vọng năm 1981 đã có tựa đề, SS SS 433 - Bí ẩn của thế kỷ.
Bởi vì các microquar trong Dải Ngân hà của chúng ta được cho là tạo ra các tia vật chất tốc độ cao của chúng thông qua các quá trình tương tự như các tia tạo ra từ lõi của các thiên hà, các microquarar gần đó đóng vai trò là một phòng thí nghiệm tiện lợi. Các microquasar gần hơn và hiển thị các thay đổi nhanh hơn so với anh em họ lớn hơn của họ.
Kinda Blundell là thành viên nghiên cứu của trường đại học được tài trợ bởi Hiệp hội Hoàng gia Anh.
Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia là một cơ sở của Quỹ khoa học quốc gia, được vận hành theo thỏa thuận hợp tác của Associated University, Inc.
Nguồn gốc: Bản tin NRAO
