Tin tức Vũ trụ TV

Kính viễn vọng đầu tiên hứa hẹn sẽ làm sáng tỏ vật lý mới của các hiện tượng năng lượng cao, từ siêu tân tinh đến vật chất tối

Ngày:
Th6 03, 2020
Tóm lược:

Nguyên mẫu Kính viễn vọng Schwarzschild-Couder (SCT) là một phần của nỗ lực quốc tế, được gọi là Kính thiên văn Cherenkov (CTA), nhằm xây dựng đài quan sát tia gamma lớn nhất và mạnh nhất thế giới với hơn 100 kính viễn vọng tương tự ở phía bắc và nam bán cầu.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Kính viễn vọng Schwarzschild-Couder, đặt tại Đài quan sát Whíp Fred Lawrence ở Amado, Arizona, đã phát hiện ra các tia mưa gamma từ Tinh vân Con cua vào đầu năm 2020, chứng minh khả năng thiết kế công nghệ cho vật lý thiên văn tia gamma. Ảnh: Amy C. Oliver, Trung tâm vật lý thiên văn | Harvard & Smithsonian
Kính viễn vọng Schwarzschild-Couder, đặt tại Đài quan sát Whíp Fred Lawrence ở Amado, Arizona, đã phát hiện ra các tia mưa gamma từ Tinh vân Con cua vào đầu năm 2020, chứng minh khả năng thiết kế công nghệ cho vật lý thiên văn tia gamma.
Ảnh: Amy C. Oliver, Trung tâm vật lý thiên văn | Harvard & Smithsonian

Các nhà khoa học đã phát hiện ra tia gamma từ Tinh vân Con cua, tàn dư siêu tân tinh nổi tiếng nhất, sử dụng kính viễn vọng thế hệ tiếp theo mở ra cơ hội cho các nhà vật lý thiên văn nghiên cứu một số vật thể mạnh mẽ và bất thường nhất trong vũ trụ.

Nguyên mẫu Kính viễn vọng Schwarzschild-Couder (SCT) – được phát triển bởi các nhà khoa học tại Đại học Columbia phối hợp với các nhà nghiên cứu từ các tổ chức khác – là một phần của nỗ lực quốc tế được gọi là Kính viễn vọng Cherenkov (CTA), nhằm xây dựng thế giới đài quan sát tia gamma lớn nhất và mạnh nhất, với hơn 100 kính viễn vọng tương tự ở bán cầu bắc và nam.

Brian Humensky, phó giáo sư vật lý tại Columbia, người đã làm việc với một nhóm thiết kế và chế tạo kính viễn vọng chia sẻ: “Chúng tôi đã có thể phát hiện thành công Tinh vân Con cua chứng tỏ khả năng tồn tại của thiết kế cuốn tiểu thuyết Schwarzschild-Couder. Đó là một hành trình dài, vì vậy thật tuyệt vời khi thấy kính viễn vọng hoạt động và chúng tôi rất vui mừng khi thấy những gì chúng ta có thể làm với nó.”

Tinh vân Con cua được đặt tên như vậy vì cấu trúc giống như xúc tu của nó giống như một loài giáp xác, là tàn dư của một ngôi sao khổng lồ tự hủy gần một thiên niên kỷ trước trong một vụ nổ siêu tân tinh khổng lồ. Khoảng cách ước tính với những gì còn lại của ngôi sao này từ Trái đất là khoảng 6.500 năm ánh sáng.

Theo thời gian, ánh sáng từ siêu tân tinh biến mất, để lại phía sau phần còn lại của một ngôi sao neutron mạnh hay quay cực nhanh, vẫn có thể nhìn thấy trong một đám mây khí, bụi và các hạt hạ nguyên tử có năng lượng cao, phát ra bức xạ qua điện từ phổ. Năng lượng nhất của các hạt đó tỏa ra tia gamma.

Trong khi các nhà khoa học đã sử dụng công nghệ SCT để quan sát Tinh vân Con cua từ tháng 1 năm 2020, dự án đã được tiến hành trong gần một thập kỷ. Trái tim của nó là một camera tốc độ cao, độ phân giải cao và hệ thống gương kép – phức tạp hơn thiết kế một gương thường được sử dụng trong kính viễn vọng tia gamma – hoạt động cùng nhau để tăng cường chất lượng ánh sáng cho hình ảnh tốt hơn chi tiết trên trường nhìn rộng hơn trên bầu trời.

Humensky, người cộng tác với các đồng nghiệp tại trường đại học Barnard cho biết: “Máy ảnh kích hoạt khi các luồng ánh sáng xảy ra khi tia gamma va chạm với một phân tử không khí và ghi lại các tín hiệu này với tốc độ một tỷ khung hình mỗi giây”. Hệ thống căn chỉnh gương của SCT và phát triển phần mềm điều khiển. “Điều này cho phép chúng tôi tái tạo lại các tia gamma với độ chính xác phi thường.”

Sự tham gia của Humensky với SCT nguyên mẫu được công bố vào năm ngoái tại Đài thiên văn Fred Lawrence Whoop ở Arizona, bắt đầu vào năm 2012, khi Quỹ Khoa học Quốc gia tài trợ cho dự án. Nhóm nghiên cứu Columbia bao gồm nghiên cứu sau tiến sĩ của Đại học Barnard, Qi Feng, và Ari Brill và Deivid Ribeiro, sinh viên tiến sĩ vật lý Columbia, đã giúp đạt được trọng tâm quang học ban đầu.

Ribeiro đã làm việc trên kính viễn vọng từ mùa thu năm 2015, bắt đầu thông qua chương trình Cầu nối của Tiến sĩ Columbia. “Tôi đã thực hiện bảy chuyến đi tới Arizona, bắt đầu với thời gian lưu trú ba tháng để tích hợp các tấm gương thứ cấp với cấu trúc kính viễn vọng”, ông nói. “Thật bổ ích khi trở thành một phần của đội này và đã thu thập được một số dữ liệu dẫn đến phát hiện đầu tiên này.”

Việc nhìn thấy Tinh vân Con cua được công bố tại cuộc họp lần thứ 236 của Hiệp hội Thiên văn học Mỹ ngày 1 tháng 6, đặt nền tảng cho việc sử dụng SCT trong đài quan sát Kính viễn vọng Cherenkov trong tương lai. Dự kiến ​​hoàn thành vào năm 2026, đài quan sát với cấu hình 120 kính viễn vọng có kích cỡ khác nhau được phân chia giữa Quần đảo Canary của Chile và Tây Ban Nha, sẽ phát hiện các nguồn tia gamma nhanh hơn 100 lần so với các thiết bị hiện tại.

Thành công của nguyên mẫu SCT tạo cơ hội cho Mảng kính thiên văn Cherenkov giải quyết và hy vọng trả lời một số câu hỏi lớn nhất trong thiên văn học: Vật chất tối là gì? Các tia vũ trụ mạnh nhất được tạo ra như thế nào?


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Columbia . Bản gốc được viết bởi Carla Cantor. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Bài viết liên quan

Bài viết mới