Tin tức Vũ trụ TV

VLBA thực hiện phép đo khoảng cách trực tiếp đầu tiên tới từ trường

Ngày:
Th9 20, 2020
Tóm lược:

Sử dụng VLBA, các nhà thiên văn học đã thực hiện phép đo hình học trực tiếp đầu tiên về khoảng cách tới một từ trường. Phép đo chính xác này đối với một trong những vật thể từ tính nhất trong Vũ trụ có thể giúp các nhà khoa học xác định xem những vật thể đó có phải là nguyên nhân tạo ra các Vụ nổ vô tuyến nhanh bí ẩn hay không.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Quan niệm của nghệ sĩ về một nam châm - một ngôi sao neutron siêu đặc có từ trường cực mạnh. Trong hình minh họa này, nam châm đang phát ra một chùm bức xạ.
Tín dụng: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF
Quan niệm của nghệ sĩ về một nam châm – một ngôi sao neutron siêu đặc có từ trường cực mạnh. Trong hình minh họa này, nam châm đang phát ra một chùm bức xạ.
Tín dụng: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF

Các nhà thiên văn học sử dụng Mảng cơ sở rất dài của Quỹ Khoa học Quốc gia (VLBA) đã thực hiện phép đo hình học trực tiếp đầu tiên về khoảng cách đến một nam châm trong Thiên hà Ngân hà của chúng ta – một phép đo có thể giúp xác định xem các nam châm có phải là nguồn gốc của Siêu sao bí ẩn dài hay không Radio Bursts (FRB).

Các nam châm là một loạt các sao neutron – phần còn lại của các sao siêu nặng đã phát nổ dưới dạng siêu tân tinh – với từ trường cực mạnh. Một từ trường điển hình mạnh hơn từ trường Trái đất một nghìn tỷ lần, làm cho từ trường trở thành những vật thể có từ tính cao nhất trong Vũ trụ. Chúng có thể phát ra các vụ nổ mạnh của tia X và tia gamma, và gần đây đã trở thành ứng cử viên hàng đầu cho các nguồn FRB.

Một nam châm có tên XTE J1810-197, được phát hiện vào năm 2003, là vật thể đầu tiên trong số sáu vật thể như vậy được tìm thấy phát ra xung vô tuyến. Nó đã làm như vậy từ năm 2003 đến năm 2008, sau đó ngừng hoạt động trong một thập kỷ. Vào tháng 12 năm 2018, nó tiếp tục phát ra các xung vô tuyến sáng.

Một nhóm các nhà thiên văn học đã sử dụng VLBA để thường xuyên quan sát XTE J1810-197 từ tháng 1 đến tháng 11 năm 2019, sau đó một lần nữa trong tháng 3 và tháng 4 năm 2020. Bằng cách xem nam châm từ các phía đối diện của quỹ đạo Trái đất xung quanh Mặt trời, họ có thể phát hiện một sự thay đổi nhỏ ở vị trí rõ ràng của nó đối với các đối tượng nền xa hơn nhiều. Hiệu ứng này được gọi là thị sai cho phép các nhà thiên văn sử dụng hình học để tính toán trực tiếp khoảng cách của vật thể.

“Đây là phép đo thị sai đầu tiên cho một nam châm và cho thấy rằng nó nằm trong số những nam châm gần nhất được biết đến – vào khoảng 8100 năm ánh sáng – khiến nó trở thành mục tiêu chính cho nghiên cứu trong tương lai”, Hao Ding, một nghiên cứu sinh tại Đại học Công nghệ Swinburne ở Úc chia sẻ.

Bằng cách quan sát một vật thể từ hai phía đối diện của quỹ đạo Trái đất quanh Mặt trời, như được minh họa trong quan niệm của nghệ sĩ này, các nhà thiên văn học có thể phát hiện ra sự thay đổi nhỏ trong vị trí biểu kiến ​​của vật thể đối với các vật thể nền ở xa hơn nhiều. Hiệu ứng này, được gọi là thị sai, cho phép các nhà khoa học sau đó sử dụng hình học để tính toán trực tiếp khoảng cách đến vật thể - trong trường hợp này là một nam châm trong dải Ngân hà của chúng ta. Hình minh họa không phải để chia tỷ lệ.
Tín dụng: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF
Bằng cách quan sát một vật thể từ hai phía đối diện của quỹ đạo Trái đất quanh Mặt trời, như được minh họa trong quan niệm của nghệ sĩ này, các nhà thiên văn học có thể phát hiện ra sự thay đổi nhỏ trong vị trí biểu kiến ​​của vật thể đối với các vật thể nền ở xa hơn nhiều. Hiệu ứng này, được gọi là thị sai, cho phép các nhà khoa học sau đó sử dụng hình học để tính toán trực tiếp khoảng cách đến vật thể – trong trường hợp này là một nam châm trong dải Ngân hà của chúng ta. Hình minh họa không phải để chia tỷ lệ.
Tín dụng: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF

Vào ngày 28 tháng 4, một nam châm khác, được gọi là SGR 1935 + 2154, đã phát ra một vụ nổ vô tuyến ngắn, mạnh nhất từng được ghi lại từ bên trong Dải Ngân hà. Mặc dù không mạnh bằng FRB đến từ các thiên hà khác, vụ nổ này gợi ý cho các nhà thiên văn rằng các từ trường có thể tạo ra FRB.

Các vụ nổ vô tuyến nhanh lần đầu tiên được phát hiện vào năm 2007. Chúng rất năng lượng và kéo dài nhiều nhất là vài mili giây. Hầu hết đều đến từ bên ngoài Dải Ngân hà. Nguồn gốc của chúng vẫn chưa được biết, nhưng các đặc điểm của chúng đã chỉ ra rằng môi trường khắc nghiệt của một nam châm có thể tạo ra chúng.

Adam Deller, cũng ở Swinburne, cho biết: “Có một khoảng cách chính xác đến từ trường này có nghĩa là chúng tôi có thể tính toán chính xác cường độ của các xung vô tuyến phát ra từ nó. Nếu nó phát ra thứ gì đó tương tự như FRB, chúng tôi sẽ biết xung đó mạnh đến mức nào”. Ông nói thêm: “Các FRB khác nhau về độ mạnh của chúng, vì vậy chúng tôi muốn biết liệu một xung từ tính có đến gần hay trùng lặp với cường độ của các FRB đã biết hay không.

Walter Brisken thuộc Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia cho biết thêm: “Chìa khóa để trả lời câu hỏi này là tạo ra nhiều khoảng cách hơn tới các từ trường, vì vậy chúng tôi có thể mở rộng mẫu của mình và thu được nhiều dữ liệu hơn. VLBA là công cụ lý tưởng để làm điều này”

Ngoài ra, “Chúng tôi biết rằng các sao xung, chẳng hạn như sao trong Tinh vân Con cua nổi tiếng, phát ra ‘xung khổng lồ’, mạnh hơn nhiều so với các xung thông thường của chúng. Việc xác định khoảng cách đến các sao từ sẽ giúp chúng tôi hiểu hiện tượng này và tìm hiểu xem liệu FRB có Ding cho biết ví dụ khắc nghiệt nhất về xung khổng lồ.

Các nhà khoa học cho biết mục tiêu cuối cùng là xác định cơ chế chính xác tạo ra FRBs.

Ding, Deller, Brisken, và các đồng nghiệp của họ đã báo cáo kết quả của họ trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society).

Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia là một cơ sở của Quỹ khoa học quốc gia được điều hành theo thỏa thuận hợp tác của các trường đại học liên kết, Inc.


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. H Ding, AT Deller, ME Lower, C Flynn, S Chatterjee, W Brisken, N Hurley-Walker, F Camilo, J Sarkissian, V Gupta. Một thị sai nam châm . Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia , năm 2020; DOI: 10.1093 / mnras / staa2531

Bài viết liên quan

Bài viết mới