Bí ẩn sao siêu mới đã được giải

Sao siêu mới là những vụ nổ sao khủng khiếp có thể nhìn thấy trong khắp vũ trụ. Sao siêu mới loại Ia là một loại vụ nổ sao tương đối đồng đều, nên các nhà nghiên cứu sử dụng chúng làm “ngọn nến chuẩn” để quan sát sự tăng tốc giãn nở của vũ trụ. Tuy nhiên, lâu nay người ta biết rằng chúng biểu hiện sự biến thiên đáng kể trong phổ của chúng và nguồn gốc của những khác biệt đó vẫn chưa được hiểu rõ.

Xem thêm: Giải Nobel Vật lý năm 2011 cho những nhà tiên phong của nghiên cứu vật chất tối.

alt
 

Minh họa cấu trúc của một sao siêu mới Ia. Tro tàn của những pha đầu tiên của vụ nổ, ngay khi kích ngòi (màu vàng), lệch so với tâm của vật chất phóng vọt ra. Tùy thuộc vào nơi chúng ta quan sát sao siêu mới, nó sẽ có những tính chất phổ khác nhau.

Hiện nay, các nhà khoa học ở Viện Niels Bohr, đã giải được bí ẩn trên. Họ đã chứng minh rằng các sao siêu mới đang bùng nổ phi đối xứng và sự khác biệt diện mạo của chúng đơn giản là do hướng chúng ta quan sát chúng. Các kết quả trên được công bố trên tạp chí khoa học Nature.

Sao siêu mới loại Ia giữ một vai trò quan trọng trong vũ trụ học vì chúng có thể dùng để đo khả năng trong vũ trụ. Mặc dù chúng không phải là những ‘ngọn nến chuẩn’ hoàn hảo (độ sáng của chúng có thể biến thiên lên tới 50%), nhưng chúng vẫn có thể làm chuẩn dựa trên kiến thức rằng các sao siêu mới sáng nhất mờ đi chậm hơn, còn các sao sáng yếu hơn thì mờ đi nhanh hơn.

Hiện nay, có một sự nhất trí rộng rãi là tính tương đối đồng nhất của các sao siêu mới loại Ia là do chúng có cùng nguồn gốc, đó là một sao lùn trắng trong một hệ sao đôi, trong đó hai ngôi sao quay tròn xung quanh nhau. Sao lùn trắng là loại sao mà mặt trời của chúng ta sẽ trở thành như vậy lúc kết thúc cuộc đời của nó khi nó đã cạn kiệt hydrogen. Sao lùn trắng đó hấp thụ vật chất tuôn ra từ ngôi sao đồng hành của nó và khi nó đạt tới 1,4 lần khối lượng mặt trời thì nó nổ thành một sao siêu mới.

Tuy nhiên, câu chuyện thật sự xảy ra thì phức tạp hơn. Các sao siêu mới mờ đi theo kiểu giống nhau có thể biểu hiện hành trạng hơi khác nhau ở mức độ nhanh mà vật chất đang giãn nở của chúng dần chậm lại (cái gọi là gradient vận tốc). Thực tế này đã làm tăng thêm các nghi ngờ về việc các sao siêu mới loại Ia có thể dùng làm những ngọn nến chuẩn vũ trụ hay không.

“Và với các nghiên cứu chi tiết mới, hiện nay chúng tôi chỉ ra được rằng gradient vận tốc đó liên hệ chặt chẽ với các sao siêu mới đang bùng nổ phi đối xứng này”, theo nhà thiên văn vật lí Jesper Sollerman làm việc tại Trung tâm Vũ trụ Tối thuộc Viện Niels Bohr ở Đại học Copenhagen.

Các nghiên cứu mới của một đội khoa học quốc tế bao gồm Keiichi Maeda, Đại học Tokyo, và Giorgos Leloudas, Jesper Sollerman và Max Stritzinger ở Trung tâm Vũ trụ Tối đã chứng tỏ rằng gradient vận tốc đó liên hệ chặt chẽ với một đặc điểm phi đối xứng của các vụ nổ của các sao siêu mới này.

“Cái chúng tôi có thể thấy là bản chất biến thiên của các sao siêu mới có thể giải thích bởi một vụ nổ bất đối xứng, trong đó sự kích ngòi xảy ra từ chính giữa lan ra ngoài. Cho nên, những diện mạo khác nhau của các sao siêu mới đơn giản là phụ thuộc vào điểm nhìn mà chúng được quan sát”, Giorgos Leloudas giải thích.

Trong khi đã có các dấu hiệu từ những quan sát trước đây của sao siêu mới loại Ia là chúng có thể phát nổ phi đối xứng, nhưng đây là lần đầu tiên nó được chứng minh một cách thuyết phục bởi các nghiên cứu thực nghiệm khảo sát các vùng lõi sao siêu mới. Các nhà nghiên cứu đã quan sát các sao siêu mới trong những giai đoạn muộn, nơi người ta có thể nhìn sâu vào phần bên trong của chúng và điều này xác nhận rằng chúng thật sự phát nổ phi đối xứng.

“Ngoài việc cho chúng ta cái nhìn sâu sắc mới vào cách thức những ngôi sao này phát nô và giải được bài toán đi cùng với những diện mạo khác nhau của chúng, các kết quả trên còn là tin tức tốt lành cho việc sử dụng sao siêu mới làm ngọn nến chuẩn. Nếu chúng ta quan sát đủ số lượng sao siêu mới, thì các sai lệch khỏi những góc đó sẽ bị san bằng”, kết luận của ba nhà nghiên cứu ở Viện Niels Bohr: Giorgos Leloudas, Jesper Sollerman và Max Stritzinger.

  • Nguyễn Vi Na (theo PhysOrg.com)

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com