Với sự rộng lớn của vũ trụ và vài thế kỷ ngắn ngủi mà con người luôn hướng về những vì sao, không có gì ngạc nhiên khi chúng ta vẫn đang khám phá cách mọi thứ hoạt động ngoài kia. Một ví dụ điển hình của quá trình đó là "con bò vũ trụ", cái tên không chính thức được các nhà thiên văn trìu mến dùng để chỉ AT2018cow , một hiện tượng tia X không giải thích được xảy ra vào năm 2018.
Ngày nay, các nhà nghiên cứu có một giả thuyết mạnh mẽ để giải thích con bò vũ trụ và hướng dẫn các nghiên cứu trong tương lai về lỗ đen , sao neutron và những sự kiện khác chưa được giải thích ở những vùng xa nhất của vũ trụ.
Làm thế nào các ngôi sao thường chết
Để hiểu tại sao con bò vũ trụ lại thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học, cần có hiểu biết về vòng đời của các ngôi sao - bao gồm cả cái chết của sao. Tất nhiên, có một loạt các loại và kích thước sao, có nghĩa là không có cách bình thường nào để các ngôi sao chết, và thậm chí "chết" không phải là một từ chính xác, vì các ngôi sao chỉ đơn giản là di chuyển từ giai đoạn này sang giai đoạn tiếp theo.
Trong mọi trường hợp, nói một cách rộng rãi là chính xác rằng khi hầu hết các ngôi sao có khối lượng lớn (lớn hơn nhiều so với mặt trời của chúng ta) đến cuối vòng đời và tiêu thụ hết nhiên liệu trong lõi của chúng, chúng sẽ phát nổ trong một siêu tân tinh và sau đó trở thành một màu đen. lỗ trống hoặc sao neutron, tùy thuộc vào kích thước ban đầu của ngôi sao.
Các nhà thiên văn từ lâu đã đo các siêu tân tinh; siêu tân tinh đầu tiên có thể được ghi lại có niên đại đối với các nhà thiên văn Ấn Độ vào năm 4500 trước Công nguyên . (cộng trừ khoảng 1.000 năm). Kể từ đó, đã có nhiều siêu tân tinh đáng chú ý, bao gồm một siêu tân tinh được các nhà thiên văn Trung Quốc ghi nhận vào năm 185 CN , một siêu tân tinh khác của Johannes Kepler (và nhiều nhà thiên văn khác trên toàn cầu) vào năm 1604, và hàng chục siêu tân tinh khác nhờ những tiến bộ trong khoa học kính viễn vọng. Thật an toàn khi nói rằng các nhà thiên văn học thường hiểu những gì họ đang nhìn thấy khi phát xạ sáng xuất hiện trên bầu trời.
Điều gì làm nên sự khác biệt của con bò vũ trụ
Đó là những gì gây khó hiểu về AT2018cow, con bò vũ trụ, khi các nhà thiên văn quan sát nó lần đầu tiên vào tháng 6 năm 2018 . Các nhà thiên văn sử dụng kính thiên văn ATLAS-HKO tại Đài quan sát Haleakalā ở Hawaii đã ghi nhận sự phát xạ tia X sáng, tồn tại trong ba tuần và phát sáng gấp mười lần so với các siêu tân tinh mà các nhà thiên văn đã nghiên cứu trước đây.
Chỉ bây giờ, nhiều năm sau, chúng ta mới có cảm giác về điều gì có thể đã gây ra sự phát xạ sáng này: một niềm vui nảy nở đối với vũ trụ, dưới dạng một lỗ đen con hoặc sao neutron mới sinh.
Các nhà thiên văn học tại MIT, dẫn đầu bởi nhà khoa học nghiên cứu Dheeraj "DJ" Pasham tại Viện Nghiên cứu Vũ trụ và Vật lý Thiên văn Kavli ở Cambridge, Massachussetts, đã nghiên cứu khí thải từ con bò trong vài tháng, công bố phát hiện của họ vào ngày 13 tháng 12 năm 2021, trên tạp chí Nature Thiên văn học. Họ xác định rằng nó có khả năng là kết quả của một sản lượng năng lượng lớn gây ra bởi một lỗ đen hoặc sao neutron thưởng thức bữa ăn đầu tiên của ngôi sao gốc của nó. Không giống như các siêu tân tinh khác, năng lượng phát ra từ con bò xảy ra hơi khác - do đó, ánh sáng rực rỡ kéo dài mà chúng ta quan sát được trên bầu trời.
Với dữ liệu độc đáo mà nhóm của ông đang nghiên cứu, Pasham thừa nhận rằng ông hy vọng rằng lời giải thích sẽ chỉ ra một lỗ đen đang ăn một ngôi sao kỳ lạ. “Tôi hơi thất vọng một chút,” anh nói với ScienceNews. “Nhưng tôi càng bị đồn thổi rằng đây có thể là bằng chứng trực tiếp về sự ra đời của một lỗ đen. Đây là một kết quả thậm chí còn tuyệt vời hơn ”.
Các phương pháp mới để nghiên cứu sự ra đời của lỗ đen và sao neutron
Kết quả của nghiên cứu MIT này cho thấy rằng các nhà vật lý thiên văn có thể sử dụng một giao thức tương tự để kiểm tra dữ liệu từ các hiện tượng nguồn gốc không giải thích được khác, được gọi là hiện tượng thoáng qua quang học màu xanh lam nhanh (FBOT) . Có khoảng một tá sự kiện này đã được ghi lại, và các nhà thiên văn giờ đây có thể đưa ra những giả thuyết mới để giải thích những sự kiện này ở những vùng xa của vũ trụ.
Ngoài ra, con bò vũ trụ hiện cung cấp cho các nhà thiên văn học hướng dẫn khi tìm kiếm các ngôi sao neutron mới và các lỗ đen nhỏ; vì nghiên cứu lỗ đen là một ưu tiên lớn của NASA ngay bây giờ , nên luôn có ý tưởng tốt hơn về những gì cần tìm và hiểu rõ hơn về vòng đời của các lỗ đen.
Bây giờ điều đó thật thú vị
Nếu bạn muốn theo dõi các lỗ đen, sứ mệnh NASA cần theo dõi là Nhà thám hiểm đo phân cực X-Ray (IXPE) , được phóng vào tháng 12 năm 2021 và Đài quan sát Chandra X-Ray . Hai kính viễn vọng không gian này đang quan sát khắp vùng rộng lớn của thiên hà và vũ trụ của chúng ta để đo lượng phát xạ tia X điển hình của các lỗ đen - mặc dù khi chúng ta đang tìm hiểu, cũng có những lỗ đen không điển hình!
