Tàn dư sao siêu mới và bí ẩn nguồn gốc tia vũ trụ

Tàn dư sao siêu mới W44

Tàn dư sao siêu mới W44 nằm bên trong và tương tác với đám mây phân tử đã tạo nên ngôi sao bố mẹ của nó. Thiết bị LAT của Kính thiên văn Fermi đã phát hiện ra tia gamma GeV (màu hồng tía) sinh ra khi chất khí đám mây khí bị bắn phá bởi tia vũ trụ, chủ yếu là proton. Các quan sát vô tuyến (màu vàng) từ Ma trận Rất Lớn Karl G. Jansky ở gần Socorro, New Mexico, và dữ liệu hồng ngoại (màu đỏ) từ Kính thiên văn vũ trụ Spitzer của NASA cho thấy những cấu trúc dạng sợi trong lớp vỏ của tàn dư này. Màu xanh thể hiện sự phát xạ tia X do sứ mệnh ROSAT của Đức lập.

Tia vũ trụ năng lượng cực cao

Nguồn gốc của tia vũ trụ năng lượng cao là một bí ẩn thiên văn học đã trăm năm nay. Nhưng một nghiên cứu công bố hôm 14 tháng 2, 2013, cung cấp bằng chứng thuyết phục rằng chúng được sinh ra trong những vụ nổ sao siêu mới.

Tàn dư sao siêu mới IC 443

Bức ảnh ghép đa bước sóng này thể hiện tàn dư sao siêu mới IC 443, còn gọi là Tinh vân Con sứa. Sự phát xạ tia gamm Fermi GeV được thể hiện bằng màu hồng tía, bước sóng quang học là màu vàng, và dữ liệu hồng ngoại thu từ sứ mệnh WISE là màu lam (3,4 micron), màu lam lục (4,6 micron), màu lục (12 micron) và màu đỏ (22 micron). Các vòng kín màu lục lam là nơi tàn dư đang tương tác với một đám mây khí đặc giữa các sao.

Một vụ nổ sao siêu mới

Ảnh minh họa một vụ nổ sao siêu mới làm gửi đi những sóng xung kích làm gia tốc proton đến mức chúng trở thành tia vũ trụ, một quá trình gọi là sự gia tốc Fermi. Nhiều chi tiết của sự gia tốc Fermi chưa được hiểu rõ, nhưng dữ liệu thu từ Kính thiên văn vũ trụ Tia gamma Fermi của NASA cung cấp bằng chứng thuyết phục rằng sự gia tốc Fermi là nguyên nhân gây ra tia vũ trụ. Ảnh công bố ngày 14 tháng 2, 2013.

W44 và IC 443, hai tàn dư sao siêu mới

Để tìm hiểu nguồn gốc và sự gia tốc của các proton tia vũ trụ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu thu từ Kính thiên văn vũ trụ Tia gamma Fermi, và hướng vào W44 và IC 443, hai tàn dư sao siêu mới nằm ở cách chúng ta hàng nghìn năm ánh sáng. Ảnh công bố ngày 14 tháng 2, 2013.

Quang phổ thu từ hai tàn dư sao siêu mới

Việc tìm kiếm bằng chứng cho sự gia tốc của các proton tia vũ trụ lâu nay là một vấn đề then chốt trong những nỗ lực nhằm giải thích nguồn gốc của tia vũ trụ. Cặp đôi quang phổ thu từ hai tàn dư sao siêu mới này là “tang chứng” mà các nhà nghiên cứu đã và đang tìm kiếm. Ảnh công bố ngày 14 tháng 2, 2013.

Tàn dư sao siêu mới SN 1006

Một nghiên cứu khác công bố hôm 14 tháng 2, 2013, nghiên cứu sao siêu mới SN 1006 cũng tìm thấy bằng chứng rằng sóng xung kích sao siêu mới có thể làm gia tốc tia vũ trụ. Bức ảnh đẹp lộng lẫy được ghép từ nhiều ảnh chụp của các kính thiên văn trên mặt đất và trong vũ trụ. Nó cho thấy tàn dư nghìn năm tuổi của sao siêu mới SN 1006, nhìn trong vùng vô tuyến (màu đỏ), tia X (màu lam) và ánh sáng nhìn thấy (màu vàng). Ảnh công bố ngày 14 tháng 2, 2013.

SN 2006

Một phần của tàn dư sao siêu mới SN 1006

Bức ảnh này là ảnh ghép từ những quan sát phổ hydrogen chụp bởi Camera Khảo sát Tiên tiến của Kính thiên văn vũ trụ Hubble vào tháng 2 năm 2006 và các quan sát Camera Hành tinh học Trường rộng 2 chụp trong vùng ánh sáng lam, vàng-lục và hồng ngoại gần vào tháng 4 năm 2008. Tàn dư này chỉ có thể nhìn thấy trong phổ ánh sáng hydrogen được thể hiện bằng màu đỏ trong bức ảnh này. Ảnh công bố ngày 14 tháng 2, 2013.

SN 2006