Tin tức Vũ trụ TV

Trong mắt của một cơn lốc xoáy sao

Ngày:
Oct 14, 2020
Tóm lược:

Trong khi giãn cách xã hội bởi COVID, một sinh viên đại học đã viết một bài báo nghiên cứu về một hệ sao được mệnh danh là một trong những ‘con công kỳ lạ của thế giới sao’.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

CHÚ THÍCH
Hình ảnh hồng ngoại của hệ nhị phân Wolf-Rayet, được mệnh danh là Apep, cách Trái đất 8000 năm ánh sáng.TÍN DỤNG
Đài thiên văn phía nam châu Âu
CHÚ THÍCH Hình ảnh hồng ngoại của hệ nhị phân Wolf-Rayet, được mệnh danh là Apep, cách Trái đất 8000 năm ánh sáng.
TÍN DỤNG Đài thiên văn phía nam châu Âu

Trong khi cách ly xã hội bởi COVID, một sinh viên danh dự của Đại học Sydney đã viết một bài báo nghiên cứu về một hệ sao được mệnh danh là một trong những “con công kỳ lạ của thế giới sao.”

Chỉ có một trong một trăm triệu ngôi sao làm cho vết cắt được xếp vào loại Wolf-Rayet: những ngôi sao nóng, sáng dữ dội sẽ sắp sụp đổ trong một vụ nổ siêu tân tinh chỉ để lại tàn dư đen tối, chẳng hạn như một lỗ đen.

Rõ ràng nhất, ngay cả trong số Wolf-Rayets, là các cặp nhị phân thanh lịch, nếu điều kiện phù hợp, có thể bơm ra một lượng lớn bụi carbon do gió cực mạnh của chúng tạo ra. Khi hai ngôi sao quay quanh nhau, bụi sẽ bị quấn lại thành một cái đuôi bụi phát sáng tuyệt đẹp. Chỉ một số ít trong số những chùm xoắn ốc điêu khắc này từng được phát hiện.

Đối tượng của nghiên cứu này là ngôi sao mới nhất gia nhập câu lạc bộ ưu tú này, nhưng nó đã bị phát hiện là đã phá vỡ mọi quy tắc.

“Ngoài hình ảnh tuyệt đẹp, điều đáng chú ý nhất về hệ sao này là cách mà sự mở rộng của xoắn ốc bụi tuyệt đẹp của nó khiến chúng tôi hoàn toàn bối rối”, Yinuo Han, người đã hoàn thành nghiên cứu trong năm danh dự của mình tại Trường Vật lý, cho biết.

“Bụi dường như có một tâm trí của riêng nó, trôi theo tốc độ chậm hơn nhiều so với những cơn gió cực mạnh có thể lái nó.”

Các nhà thiên văn học đã vấp phải câu hỏi hóc búa này khi hệ thống này được phát hiện cách đây hai năm bởi một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Peter Tuthill của Đại học Sydney dẫn đầu. Hệ sao này cách Trái đất 8000 năm ánh sáng được đặt tên là Apep theo tên vị thần hỗn mang của người Ai Cập.

Hiện nghiên cứu của ông Han được công bố trên Tạp chí Hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia (the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society), xác nhận những phát hiện đó và tiết lộ vật lý kỳ lạ của Apep với chi tiết chưa từng có.

Áp dụng các kỹ thuật hình ảnh có độ phân giải cao tại Kính viễn vọng Rất lớn của Đài thiên văn Nam Âu tại Paranal ở Chile, nhóm nghiên cứu đã có thể thăm dò các quá trình cơ bản tạo ra vòng xoắn mà chúng tôi quan sát được.

Ông Han nói: “Độ phóng đại cần thiết để tạo ra hình ảnh giống như nhìn thấy một hạt đậu gà trên bàn cách đó 50 km.”

MÔ HÌNH CHÍNH XÁC

Nhóm nghiên cứu đã đi xa hơn xác nhận khám phá trước đó, lần đầu tiên tạo ra một mô hình khớp với cấu trúc xoắn ốc phức tạp, nâng cao khả năng của các nhà khoa học trong việc hiểu bản chất cực đoan của những ngôi sao này.

Thực tế là mô hình tương đối đơn giản này có thể tái tạo hình học xoắn ốc đến mức độ chi tiết này là rất đẹp.

Tuy nhiên, không phải tất cả các vật lý đều đơn giản. Nhóm của ông Han xác nhận rằng xoắn ốc bụi đang giãn nở chậm hơn bốn lần so với gió sao đo được, một điều chưa từng thấy trong các hệ thống khác.

Lý thuyết hàng đầu để giải thích hành vi kỳ lạ này khiến Apep trở thành ứng cử viên nặng ký cho việc tạo ra vụ nổ tia gamma khi nó cuối cùng phát nổ, điều chưa từng được chứng kiến ​​trong Dải Ngân hà.

Tiến sĩ Joe Callham, đồng tác giả của nghiên cứu từ Đại học Leiden, Hà Lan, cho biết: “Đã có một loạt nghiên cứu về các hệ sao Wolf-Rayet: đây thực sự là những con công của thế giới sao. Nhưng những vật thể nguy hiểm tiềm ẩn, đang gây ra tiếng vang thực sự trong thiên văn học. “

Ông cho biết bài báo này là một trong ba bài báo sẽ được xuất bản trong năm nay trên hệ thống Apep. Gần đây, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng Apep không chỉ bao gồm một ngôi sao Wolf-Rayet, mà trên thực tế là hai. Và các đồng nghiệp từ Viện Khoa học Vũ trụ và Vũ trụ ở Nhật Bản sẽ sớm xuất bản một bài báo về một hệ thống khác, Wolf-Rayet 112. Tác giả chính của bài báo đó, Ryan Lau, là đồng tác giả của bài báo này với ông Han.

THỜI GIAN BOMBS

Sao Wolf-Rayet là những ngôi sao có khối lượng lớn đã đạt đến giai đoạn ổn định cuối cùng trước khi đi đến siêu tân tinh và sụp đổ để tạo thành những tàn tích nhỏ gọn như lỗ đen hoặc sao neutron.

“Họ đang đánh dấu những quả bom hẹn giờ”, Giáo sư Tuthill nói.

“Cũng như thể hiện tất cả các hành vi cực đoan thông thường của Wolf-Rayets, ngôi sao chính của Apep dường như đang quay nhanh chóng. Điều này có nghĩa là nó có thể có tất cả các thành phần để kích nổ một vụ nổ tia gamma dài khi nó chuyển sang siêu tân tinh.”

Vụ nổ tia gamma là một trong những sự kiện năng lượng nhất trong Vũ trụ. Và chúng có khả năng gây chết người. Nếu một vụ nổ tia gamma tác động đến Trái đất, nó có thể tước bỏ tầng ôzôn quý giá của hành tinh, khiến tất cả chúng ta tiếp xúc với bức xạ cực tím từ Mặt trời. May mắn thay, trục quay của Apep có nghĩa là nó không có mối đe dọa nào đối với Trái đất.

‘THỔI TRÍ’

Các con số tiết lộ bản chất cực đoan của Apep. Hai ngôi sao này đều có khối lượng gấp 10 đến 15 lần Mặt trời và sáng hơn 100.000 lần. Khi bề mặt của ngôi sao chủ của chúng ta ở khoảng 5500 độ, các ngôi sao Wolf-Rayet thường ở 25.000 độ hoặc hơn.

Theo phát hiện mới nhất của nhóm, các ngôi sao lớn trong hệ nhị phân Apep quay quanh nhau khoảng 125 năm một lần ở khoảng cách tương đương với kích thước của Hệ Mặt trời của chúng ta.

Ông Han nói: “Tốc độ của những cơn gió sao được tạo ra chỉ là một điều đáng kinh ngạc. “Chúng đang quay ngoài các ngôi sao khoảng 12 triệu km một giờ; đó là 1% tốc độ ánh sáng.

“Tuy nhiên, bụi do hệ thống này tạo ra đang giãn nở chậm hơn nhiều, với tốc độ khoảng 1/4 tốc độ gió sao.”

Ông Han nói rằng lời giải thích tốt nhất cho điều này chỉ ra bản chất quay nhanh của các ngôi sao.

Có thể có nghĩa là gió sao được phóng ra theo các hướng khác nhau với tốc độ khác nhau. Sự giãn nở bụi mà chúng tôi đang đo được thúc đẩy bởi những cơn gió chậm hơn được phóng ra gần đường xích đạo của ngôi sao.

Mô hình của các nhà thiên văn học hiện khá phù hợp với dữ liệu quan sát được, nhưng họ vẫn chưa giải thích rõ về vật lý của sự quay của sao.

Ông Han sẽ tiếp tục nghiên cứu thiên văn học tại Đại học Cambridge khi ông bắt đầu học tiến sĩ vào cuối năm nay.


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Sydney cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Y Han, PG Tuthill, RM Lau, A Soulain, JR Callingham, PM Williams, PA Crowther, BJS Pope, B Marcote. Hệ thống gió va chạm cực mạnh Apep: hình ảnh phân giải của hệ nhị phân trung tâm và chùm bụi trong tia hồng ngoại . Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia , năm 2020; 498 (4): 5604 DOI: 10.1093 / mnras / staa2349

Bài viết liên quan

Bài viết mới