Vụ nổ tia gamma sáng nhất hướng vào Trái đất | H-care.vn

Video: Hình ảnh động này cho thấy cách các nhà thiên văn học tin rằng ánh sáng được giải phóng từ vụ nổ tia gamma có tên 080319B. Một tia hẹp xuyên qua các lớp bên ngoài của một ngôi sao bị sụp đổ; sau đó là một chùm tia rộng hơn, ít năng lượng hơn (Được phép của NASA/Swift/Cruz deWilde)

Các nhà thiên văn học nghĩ rằng họ biết nguyên nhân gây ra vụ nổ tia gamma sáng nhất trong lịch sử, được quan sát vào tháng 3: một tia vật chất phát ra mạnh hóa ra nhắm gần như trực tiếp vào Trái đất.

Các vụ nổ tia gamma được cho là xảy ra khi các ngôi sao quay khối lượng lớn sụp đổ để tạo thành lỗ đen và phun ra các tia khí với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Chúng gửi tia gamma theo cách của chúng ta, cùng với ánh sáng nhìn thấy được tạo ra khi tia phản lực làm nóng khí xung quanh.

Vào ngày 19 tháng 3, các nhà thiên văn học đã thoáng thấy vụ nổ sáng nhất từng thấy trong vùng ánh sáng khả kiến.

Vụ nổ mang tên GRB 080319B xảy ra cách chúng ta 7,5 tỷ năm ánh sáng, hơn một nửa vũ trụ. Bất chấp khoảng cách xa xôi, nó vẫn có thể nhìn thấy bằng mắt thường ở những nơi tối tăm trên Trái đất trong 40 giây.

Kết hợp thông tin từ hơn chục kính viễn vọng khác nhau, một nhóm quốc tế đã phát hiện ra rằng GRB 080319B chứa thứ dường như là một tia phản lực tập trung đặc biệt, được bao quanh bởi một tia mờ hơn. Phát hiện này có thể giải thích tại sao hầu hết các vụ nổ khác được nhìn thấy không phát sáng như vậy, chỉ hiếm khi chùm tia hẹp chiếu vào Trái đất.

Jonathan Grindlay thuộc Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian ở Cambridge, Massachusetts, người không tham gia nghiên cứu, cho biết đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn học có thể phân biệt được mặt cắt ngang của một vụ nổ tia gamma. “Nó bắt đầu cho chúng ta manh mối về việc những chiếc máy bay này thực sự trông như thế nào.”

hai thành phần

Để phân biệt cấu trúc của tia phản lực, các nhà nghiên cứu đã cố gắng khớp chữ ký tia X và ánh sáng khả kiến ​​với mô hình “quả cầu lửa”, mô tả hình dạng mà một hình nón phản lực duy nhất được cho là có.

Nhưng mô hình này không phù hợp, David Burrows của Đại học Bang Penn ở University Park cho biết.

Thay vào đó, một mô hình tốt hơn gợi ý rằng vụ nổ tia gamma có thể giải phóng ánh sáng ở hai thành phần. Đầu tiên, nó bắn một chùm ánh sáng hội tụ tốt bằng khoảng 1% chiều rộng của Trăng tròn trên bầu trời. Cuối cùng, một chùm sáng mờ rộng gấp 20 lần xuất hiện.

Các nhà thiên văn học cho biết, hầu hết các vụ nổ tia gamma mà chúng ta quan sát được thực sự có thể có cùng cấu trúc tia này. Hầu hết thời gian, chúng ta chỉ nhìn thấy tia phản lực mờ nhạt nhất, nhưng cứ khoảng 10 năm một lần, một tia phản lực hẹp có thể chỉ đúng hướng để chúng ta bắt được.

Phổ biến hơn

Grindlay cho biết, nếu tất cả các vụ nổ tia gamma đều có cấu trúc này, thì chúng có thể phổ biến hơn từ 10 đến 100 lần so với ước tính trước đó. Một số vệ tinh ở xa hơn sẽ không bị phát hiện vì chúng quá mờ để các kính viễn vọng hiện tại có thể tìm thấy trừ khi luồng chính hướng thẳng vào Trái đất.

Các kính viễn vọng trong tương lai, chẳng hạn như Kính thiên văn khảo sát hình ảnh tia X năng lượng, hiện đang được NASA xem xét, có thể phát hiện ra những vụ nổ như vậy từ rất sớm trong lịch sử vũ trụ.

Các vụ nổ tia gamma có khả năng đóng vai trò là đèn nền cho vũ trụ xen kẽ, cho phép các nhà thiên văn học phân biệt thành phần của khí giữa các thiên hà và quầng sáng thiên hà.

Vì sự giãn nở ngày càng nhanh của không gian cũng khiến thời gian giãn ra, nên các vụ nổ tia gamma xảy ra vài trăm triệu năm sau Vụ nổ lớn sẽ kéo dài gấp 10 lần hoặc hơn, khiến việc quan sát trở nên dễ dàng hơn, ông nói.

Tạp chí tham khảo: Thiên nhiên (tập 455, tr. 183)