Pháo hoa từ một ngôi sao tia Gamma

Các nhà thiên văn học sử dụng vệ tinh Swift của NASA và Kính viễn vọng không gian tia Gamma Fermi để quan sát những vụ nổ từ phần còn lại của một ngôi sao cách chúng ta 30.000 năm ánh sáng. Những vụ nổ năng lượng cao xuất phát từ một loại sao nơtron gọi là tia gamma mềm lặp lại. Những vật thể như vậy thường bất chợt tỏa ra một loại tia X và tia Gamma

Loredana Vetere, người cộng tác với quá trình quan sát của Swift tại Đại học bang Pennsylvania, cho biết: “Ở nhiều thời điểm, vật thể khác thường bùng lên hàng trăm quầng sáng trong vòng 20 phút. Tia sáng mạnh nhất tỏa ra năng lượng bằng với năng lượng mặt trời tỏa ra trong 20 năm”.

Vật thể, từ lâu được biết đến như nguồn tia X, nằm ở chòm sao Norma phía Nam. Trong hai năm trở lại đây, các nhà thiên văn học đã nhận biết tín hiệu radio và tia X từ nó. Vật thể bắt đầu một loạt những vụ nổ ngày 3 thang 10 năm 2008, rồi lại lắng xuống. Nó bắt đầu hoạt động lại ngày 22 tháng 1.

Vì những vụ nổ gần đây, các nhà thiên văn học đã phân loại vật thể này vào loại vậy thể lặp lại tia gamma mềm– và là vật thể thứ sau trong loại này được biết đến. Năm 2004, một vụ nổ từ một vật thể tương tự mạnh đến nỗi nó ảnh hưởng đến tầng khí quyển bên trên của Trái Đất từ khoảng cách 50.000 năm ánh sáng.

Các nhà khoa học cho rằng nguồn gốc là một sao nơtron đang quay tròn, là phần còn lại rất đậm đặc có kích thước cỡ một thành phố của một ngôi sao. Mặc dù chỉ dài khoảng 12 dặm, một sao nơtron có khối lượng lớn hơn mặt trời. Vật thể được ký hiệu SGR J1550-5418.

Kính viễn vọng tia X (XRT) của Swift chụp được một quầng sáng đang mở rộng quanh sao nơtron SGR J1550-5418. Quần sáng hình thành khi những tia X từ những vùng sáng nhất phân tán do những đám mây bụi. (Ảnh: NASA/Swift/Jules Halpern)

Trong khi những sao nơtron thường có từ trường rất mạnh, một nhóm khác có từ trường mạnh gấp 1.000 lần. Những sao “từ trường này” có từ trường mạnh nhất trong số tất cả các vật thể được biết đến trong vũ trụ. SGR J1550-5418, quay một vòng trong 2,07 giây, là sao từ trường quay nhanh nhất. Các nhà thiên văn học cho rằng sao từ trường tập trung năng lượng để phát ra những quầng sáng bằng cách sử dụng năng lượng khổng lồ của từ trường của chúng.

Chryssa Kouveliotou, một nhà vật lý học thiên thể tại Trung tâm hàng không Marshall của NASA tại Huntsville, Ala, cho biết: “Khả năng quan sát những vụ nổ tia Gamma và phân tích cấu trúc bên trong những sự kiện này sẽ giúp chúng ta có thể hiểu rõ hơn làm thế nào sao từ trường giải thoát năng lượng của chúng”.

Sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng tia X của Swift, Jules Halpern tại Đại học Columbia đã thu được những “tiếng vang ánh sáng” đầu tiên được quan sát thấy từ một vật lặp lại tia gamma mềm. Những hình ảnh thu được khi một loạt vụ nổ ánh sáng gần nhất bắt đầu cho thấy những quầng sáng đang mở rộng. Nhiều vòng sáng hình thành khi những tia X tương tác với những đám mây bụi ở những khoảng cách khác nhau, với những đám mây gần hơn tạo những vòng lớn hơn. Những vòng sáng là ảo ánh tạo ra bởi tốc độ hạn chế của ánh sáng và quãng đường dài hơn mà ánh sáng phân tán phải di chuyển.

Halpern cho biết: “Các tia X từ những vụ nổ sáng nhất phân tán qua những đám bụi giữa chúng ta và ngôi sao. Chúng ta không biết chắc khoảng cách đến vật thể này. Những bức ảnh sẽ giúp chúng ta xác định chính xác hơn khoảng cách đến các đám mây bụi”.

Vệ tinh Wind của NASA, tàu vũ trụ Suzaku hợp tác giữa NASA và Nhật Bản, và vệ tinh INTEGRAl của Cơ quan không gian châu Âu cũng nhận biết thấy những vụ nổ ánh sáng từ SGR J1550-5418

Trung tâm không gian Goddard của NASA tại Greenbelt, Md., quản lý vệ tinh Swift. Nó được hoạt động với sự cộng tác với các đối tác tại Hoa Kỳ, Anh Quốc, Ý, Đức và Nhật Bản. Kính viễn vọng không gian tia Gamma Fermi của NASA là đài quan sát vật lý học thiên thể và phần tử vật lý được phát triển với sự cộng tác của Bộ năng lượng Hoa Kỳ và sự động góp quan trọng từ các học viện và đối tác tại Pháp, Đức, Ý, Nhật Bản, Thụy Điển, và Hoa Kỳ

Để xem những hình ảnh liên quan, truy cập vào địa chỉ:http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/gammaray_fireworks.html
Thông tin thêm về vệ tinh Swift, truy cập vào địa chỉ: http://www.nasa.gov/swift
Thông tin thêm về tàu vũ trụ Fermi, truy cập vào đại chỉ:http://www.nasa.gov/fermi