Kính thiên văn Webb tiết lộ cấu trúc mới trong siêu tân tinh 1987A

Tác giả: Mạc Tâm Hải

[ChanhKien.org]

[Chú thích của ban biên tập] Sự bao la của vũ trụ luôn là một điều bí ẩn đối với nhân loại và không có cách nào để biết được bản chất của nó. Điều mà thiên văn học hiện đại nhận thức được chỉ là những khoảnh khắc quan sát được sự thay đổi của các thiên thể trong không gian của con người được ghi lại bằng công nghệ cao hiện đại. Các nhà khoa học nắm bắt các dữ liệu quan sát tại thời điểm như vậy mà đưa ra các lý thuyết và giả thuyết giống người mù sờ voi, rất khó để có được cái nhìn tổng thể về bản chất của nó. Nếu chỉ khám phá những bí ẩn của vũ trụ trong không gian của con người thì cuối cùng chúng ta sẽ chẳng đạt được gì cả. Tôi hy vọng từ những khám phá của thiên văn học hiện đại mà độc giả có thể suy ngẫm về ý nghĩa thực sự của vũ trụ, cơ thể con người và cuộc sống.

Tin tức trên trang web của NASA đưa tin vào ngày 31 tháng 8 năm 2023 rằng kính viễn vọng không gian Webb đã bắt đầu nghiên cứu một trong những siêu tân tinh nổi tiếng nhất, SN 1987A (Siêu tân tinh 1987A). SN 1987A nằm cách Trái Đất 168.000 năm ánh sáng trong đám mây Magellan lớn, là mục tiêu quan sát ở các bước sóng từ tia gamma đến sóng vô tuyến kể từ khi được phát hiện vào tháng 2 năm 1987. Camera cận hồng ngoại của Webb (NIRCam) cung cấp những manh mối quan trọng giúp chúng ta có thể hiểu biết về cách các siêu tân tinh phát triển theo thời gian và sự hình thành dấu vết của chúng.

Dấu vết của SN 1987A (Siêu tân tinh 1987A) được chụp bởi NIRCam (camera cận hồng ngoại) của kính viễn vọng không gian Webb. Ở trung tâm là vật chất thoát ra từ siêu tân tinh tạo thành hình lỗ khóa. Ngay bên trái và bên phải của nó là những mặt trăng nhỏ mới được phát hiện bởi Webb. Bên ngoài chúng, có một vòng xích đạo được tạo thành từ vật chất thoát ra hàng vạn năm trước vụ nổ siêu tân tinh, trong đó chứa các điểm nóng sáng. Bên ngoài nó là sự phát xạ khuếch tán và hai vòng ngoài mờ nhạt. Trong hình ảnh này, màu xanh lam đại diện cho bước sóng 1,5 micron (F150W), màu xanh lục 1,64 và 2,0 micron (F164N, F200W), màu vàng 3,23 micron (F323N), màu cam 4,05 micron (F405N) và màu đỏ 4,44 micron (F444W). Nguồn ảnh: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Đại học Cardiff Metropolitan), R. Arendt (Trung tâm Vũ trụ Bay Goddard của NASA và Đại học Maryland- Baltimore County) và C. Fransson.

Hình ảnh này cho thấy cấu trúc trung tâm giống như lỗ khóa. Trung tâm này chứa đầy những khối khí và bụi thoát ra từ vụ nổ siêu tân tinh. Lớp bụi dày đặc đến mức ngay cả ánh sáng cận hồng ngoại mà kính Webb đo được cũng không thể xuyên qua được, tạo ra một “lỗ” tối trên lỗ khóa.

Một vòng xích đạo sáng bao quanh lỗ khóa bên trong tạo thành một dải đai bao quanh vùng eo nối hai cánh tay nhỏ của vòng ngoài hình đồng hồ cát. Vòng xích đạo được hình thành từ vật chất thoát ra hàng vạn năm trước khi siêu tân tinh phát nổ và chứa các điểm nóng sáng xuất hiện khi sóng xung kích siêu tân tinh chạm vào các vòng. Ngày nay, người ta thậm chí còn tìm thấy các vết lấm chấm ở bên ngoài vòng, xung quanh có sự phát xạ khuếch tán.

Mặc dù Kính viễn vọng Không gian Hubble và Spitzer của NASA cũng như Đài thiên văn tia X Chandra cũng đã quan sát được các cấu trúc này ở các mức độ khác nhau, nhưng độ nhạy và độ phân giải không gian vô song của Webb đã tiết lộ một đặc điểm mới của dấu tích siêu tân tinh này, đó là kết cấu mặt trăng mới cỡ nhỏ. Những mặt trăng này được cho là một phần của lớp khí bên ngoài thoát ra trong vụ nổ siêu tân tinh. Độ sáng của chúng có thể là dấu hiệu của hiện tượng các chi trở nên sáng lên, một hiện tượng quang học được tạo ra bằng cách quan sát các vật liệu giãn nở trong không gian ba chiều. Nói cách khác, góc quan sát của chúng tôi có vẻ như khiến cho chúng ta thấy có nhiều vật chất ở hai mặt trăng mới này hơn thực tế.

Mặc dù kể từ lần phát hiện đầu tiên về siêu tân tinh đến nay, các nhà khoa học đã trải qua nhiều thập kỷ nghiên cứu nhưng vẫn còn tồn tại một số bí ẩn, đặc biệt là xung quanh các sao neutron vốn là nên hình thành sau vụ nổ siêu tân tinh. Giống như kính viễn vọng không gian Spitzer, kính viễn vọng Webb sẽ tiếp tục quan sát các siêu tân tinh theo thời gian. Các thiết bị NIRSpec (máy đo quang phổ cận hồng ngoại) và MIRI (thiết bị đo trung hồng ngoại) của nó sẽ cho phép các nhà thiên văn học thu thập các dữ liệu hồng ngoại mới có độ chính xác cao theo thời gian và thu được những hiểu biết mới về các cấu trúc mặt trăng mới được phát hiện gần đây. Ngoài ra, Webb sẽ tiếp tục hợp tác với Hubble, Chandra và các đài thiên văn khác để cung cấp những hiểu biết mới về quá khứ và tương lai của siêu tân tinh huyền thoại này.

Tài liệu tham khảo： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-reveals-new-structures-within-iconic-supernova

Dịch từ: https://big5.zhengjian.org/node/285378