Logo Thư Viện Vật Lý
Banner Thư Viện Vật Lý

Bí ẩn sao siêu mới đã được giải?
Người đăng: Lý Văn Liều   
05/11/2009

Khoảng 330 năm trước đây, tại một nơi cách chúng ta 11.000 năm ánh sáng, một ngôi sao cỡ nặng trong chòm sao Cassiopeia đã phát nổ. Sao siêu mới ấy có lẽ đã được ghi nhận bởi John Flamsteed, nhà thiên văn học hoàng gia Anh, người khi ấy quan sát một “ngôi sao” trong chòm sao trên không tương ứng với bất kì ngôi sao nào đã biết trong bản đồ sao ngày nay. 

 

Một sao neutron có lẽ đang nằm tại tâm của Cassiopeia (Ảnh: NASA/CXC/SAO)

Các tàn dư của sao siêu mới trên, gọi là Cassiopeia A, là cái gì đó bí ẩn đối với các nhà thiên văn học. Sao siêu mới thường để lại một vật thể cực kì đậm đặc ví dụ như lỗ đen hoặc sao neutron. Nhưng trong hàng thập kỉ, người ta không thấy có vật thể nào như vậy tại tâm của Cassiopeia A.

Năm 1999, Đài thiên văn tia X Chandra cuối cùng đã nhận ra một vật thể nhỏ. Tuy nhiên, “cái mà nó nhìn thấy không tương ứng với cái các nhà thiên văn nghĩ rằng một sao neutron phải trông như thế”, theo lời Craig Heinke, một nhà thiên văn vật lí tại trường Đại học Alberta ở Canada. Các sao neutron thường có từ trường mạnh, xoay tròn làm cho chúng xuất hiện dưới dạng xung, nhưng vật thể nằm tại tâm của Cassiopeia A cháy một cách đều đều. Hơn nữa, năng lượng tia X phát ra từ vật thể trên không khớp với cái các nhà thiên văn trông đợi.

Nay Heinke và người đồng nghiệp của ông, Wynn Ho, tại trường Đại học Southampton, Anh, tin rằng họ đã có trong tay lời giải thích cho vật thể bí ẩn trên. Họ đề xuất rằng Cassiopeia A thật sự có chứa một sao neutron và ngôi sao này được chôn liệm trong một bầu khí quyển cacbon. Một bầu khí quyển như tế sẽ làm cho tàn dư của ngôi sao đã chết dường như phát ra ánh sáng màu xanh chói ở bước sóng quang học, và sẽ giải thích năng lượng tia X bất thường mà các nhà khoa học trông thấy. Công trình nghiên cứu công bố trên số ra tuần này của tờ Nature.

 

Ảnh chụp qua Đài thiên văn tia X Chandra của tàn dư sao siêu mới Cassiopeia A, cùng với hình minh họa một sao neutron có bầu khí quyển cacbon tại tâm của đám tàn dư trên (Ảnh: NASA/CXC/Southampton/W Ho; minh họa: NASA/CXC/M Weiss)

Những nghiên cứu trước đây về tia X phát ra bởi Cassiopeia A cho thấy bán kính của ngôi sao trên nhỏ hơn nhiều so với trông đợi – giả sử nó có bầu khí quyển hydrogen. Heinke và Ho đã cố gắng đi giải bài toán này bằng cách lập mô phỏng một bầu khí quyển helium, nhưng mô hình đó thất bại, không mang lại một sự phù hợp có sức thuyết phục với phổ tia X đã biết. Sau đó, các nhà khoa học đã thử với cacbon mà không hi vọng nhiều là sẽ thành công, nhưng họ đã phát hiện thấy các sao neutron với đường kính từ 8 đến 17km và một bầu khí quyển cacbon sẽ tạo ra bức xạ quan sát thấy đó.

“Mô hình mô phỏng nó một cách hoàn hảo và tạo ra bán kính trong ngưỡng thích hợp”, Heinke nhớ lại. “Nó hoạt động tốt hơn nhiều so với mong đợi của chúng tôi”. Kịch bản trên cũng đề xuất rằng sao neutron này có nhiệt độ bề mặt 1.6 × 106 K, với bầu khí quyển cacbon chỉ dày 10 cm bao quanh sát lấy nó.

 

Ảnh minh họa của sao neutron trong Cassiopeia A cho thấy quy mô nhỏ xíu của bầu khí quyển cacbon. Khí quyển của Trái đất được thể hiện cùng cỡ độ lớn như sao neutron, khiến bầu khí quyển cacbon dày 10 cm trông quá bé nhỏ. (Ảnh: NASA/CXC/M Weiss)

Heinke nói sự xuất hiện bất thường của Cassiopeia A có thể do tuổi non trẻ của nó. Theo thời gian, ông nói, ngôi sao có thể tích góp hydrogen và helium, và phát triển một chuyển động quay tròn có thể phát hiện ra. Điều này sẽ làm cho nó xuất hiện giống hơn với các sao neutron khác, già hơn.

“Tôi nghĩ điều đó thật thú vị”, lời của Harvey Tananbaum, giám đốc Trung tâm tia X Chanda tại Trung tâm Harvard Smithsonian dành cho thiên văn vật lí ở Cambridge, Massachusetts. Tananbaum nói bài báo trên không mang lại bằng chứng không thể chối cãi ràng có một sao neutron phủ cacbon nằm tại tâm của Cassiopeia A, và những quan sát tiếp tục có thể mang lại những manh mối tốt hơn về bản chất của vật thể trên. Nhưng, ông bổ sung thêm, bài báo trên “có lẽ là lời giải thích tốt nhất cho cái đang hiện diện ở ngoài kia”.

Theo Nature.com physicsworld.com

 
Tạo bảng điểm online

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm


ABC Trắc Nghiệm Vật Lý
Cầu vồng   |   Đăng nhập Đăng nhậpnew
Đang online (118)