Sự kiện vụ nổ tia gamma sáng nhất từng được ghi nhận đã được ghi lại bởi các kính viễn vọng không gian của ESA. Dữ liệu từ sự kiện hiếm này có thể giúp cho việc hiểu rõ hơn về các vụ nổ khổng lồ tạo ra các vụ nổ tia gamma (GRB).
Theo thông tin mới nhất, tia X phát ra từ vụ nổ đã chiếu sáng 20 đám mây bụi trong thiên hà của chúng ta, giúp xác định khoảng cách và tính chất của bụi chính xác hơn bao giờ hết. Tuy nhiên, vẫn còn một điều bí ẩn chưa được giải đáp, đó là các mảnh vỡ từ ngôi sao phát nổ đã biến mất không dấu vết.
GRB 221009A được phát hiện lần đầu tiên bởi Đài thiên văn Neil Gehrels Swift của NASA khi phát hiện tia X vào ngày 9 tháng 10 năm 2022. Nguồn được cho rằng nằm trong Dải Ngân hà của chúng ta, tuy nhiên sau nhiều dữ liệu thu thập được từ các kính viễn vọng Không gian Tia Gamma Fermi của NASA và Kính viễn vọng Rất lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu, nó đã được xác định đến một thiên hà xa hơn nhiều, tình cờ ở phía sau của thiên hà của chúng ta, khoảng hai tỷ năm ánh sáng thay vì vài chục nghìn năm ánh sáng, cho thấy rằng GRB phải cực kỳ sáng.
Andrew Levan, Đại học Radbound, Hà Lan cho biết: “Sự khác biệt giữa vụ nổ tia gamma điển hình và vụ nổ này cũng giống như sự khác biệt giữa bóng đèn trong phòng khách của bạn và đèn pha thắp sáng trong sân vận động thể thao.” Hiện tại, các nhà khoa học đang sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA/ESA/CSA và Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA/ESA để tiếp tục quan sát và nghiên cứu vụ nổ này.
“GRB 221009A – sự kiện sáng nhất mọi thời đại – đã thu hút sự chú ý của cộng đồng thiên văn học trên toàn thế giới. “Đây là một sự kiện rất đáng chú ý. Chúng tôi đã rất may mắn được chứng kiến điều đó,” Alicia Rouco Escorial, Nghiên cứu viên chuyên nghiên cứu về GRB của ESA, cho biết.
Các số liệu tính toán cho thấy rằng trong vài giây kéo dài, vụ nổ đã lắng đọng khoảng một gigawatt năng lượng vào tầng khí quyển phía trên của Trái đất, tương đương với sản lượng năng lượng của một nhà máy điện trên mặt đất. “Rất nhiều tia gamma và tia X được phát ra khiến nó kích thích tầng điện ly của Trái đất”, Erik Kuulkers, Nhà khoa học Dự án ESA về Tích hợp và một trong những nhà khoa học đã phát hiện ra GRB cho biết.
Theo thống kê, GRB sáng như GRB 221009A xảy ra một lần trong nhiều nghìn năm, thậm chí nó có thể là vụ nổ tia gamma sáng nhất kể từ khi nền văn minh nhân loại bắt đầu. Vì vậy, các nhà thiên văn học đã đặt cho nó cái tên “THUYỀN – sáng nhất mọi thời đại”. Các chuyên gia hy vọng dữ liệu từ sự kiện hiếm này sẽ giúp họ hiểu rõ hơn về các vụ nổ khổng lồ tạo ra các vụ nổ tia gamma và các quá trình liên quan trong vũ trụ.”
Các tàu vũ trụ của ESA như XMM-Newton, Solar Orbiter, BepiColombo, Gaia và SOHO đã phát hiện ra GRB hoặc tác động của nó đến thiên hà của chúng ta. Sự kiện này sáng đến nỗi bức xạ còn sót lại, gọi là ánh hào quang, vẫn có thể nhìn thấy và sẽ duy trì trong một thời gian dài nữa. Theo Volodymyr Savchenko, Đại học Geneva, Thụy Sĩ, người đang phân tích dữ liệu của Integral: “Chúng ta sẽ còn thấy ánh hào quang của sự kiện này trong nhiều năm tới.”
Việc tập hợp lượng dữ liệu lớn từ các thiết bị hoàn toàn khác nhau đang giúp chúng ta hiểu rõ hơn về vụ nổ ban đầu và tương tác của bức xạ với vật chất khác trên đường đi qua không gian.
Trong lĩnh vực này, các nhà khoa học đã đạt được kết quả quan trọng từ việc tia X chiếu sáng các đám mây bụi trong thiên hà của chúng ta. Bức xạ này đã phải truyền qua khoảng hai tỷ năm trước khi đi vào thiên hà của chúng ta và đụng độ với các đám mây bụi khoảng từ 60.000 đến 1.000 năm trước đây.
Mỗi khi tia X chạm vào đám mây bụi, nó sẽ phân tán một số bức xạ, tạo ra các vòng đồng tâm mở rộng ra bên ngoài. XMM-Newton của ESA đã quan sát các vành đai này trong vài ngày sau khi GRB xảy ra. Các đám mây gần nhất tạo ra những chiếc nhẫn lớn nhất vì chúng có vẻ lớn hơn khi nhìn từ góc độ.
Các nhà thiên văn học và nhóm nghiên cứu của Andrea Tiengo tại Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia, Ý đã tiến hành phân tích dữ liệu để xác định khoảng cách chính xác nhất tới các đám mây bụi trong không gian. Theo Andrea, đám mây đầu tiên mà chúng tấn công nằm ở rìa thiên hà, cách xa vị trí thường quan sát thấy các đám mây bụi thiên hà. Họ cũng suy ra tính chất của các hạt bụi trong mây bằng cách sử dụng dữ liệu tia X.
Sau nhiều năm, các nhà khoa học đã đề xuất nhiều tính chất khác nhau cho các hạt bụi và nhóm của Andrea đã kiểm tra chúng bằng dữ liệu tia X. Kết quả, họ phát hiện ra một mô hình tái tạo các vòng cực rất tốt. Các hạt bụi chủ yếu bao gồm than chì, một dạng tinh thể của cacbon. Họ cũng sử dụng dữ liệu của mình để tái tạo lại sự phát xạ tia X từ chính GRB vì tín hiệu cụ thể đó không được quan sát trực tiếp bởi bất kỳ thiết bị nào.
Tuy nhiên, vẫn còn một bí ẩn về vật thể phát nổ để tạo ra GRB. Andrew Levan và nhóm của anh ta đã sử dụng kính viễn vọng không gian Webb và Hubble để tìm kiếm hậu quả của vụ nổ, nhưng không phát hiện ra bất cứ thứ gì. “Thật kỳ lạ,” ông nói, “và không rõ ý nghĩa của nó.”
Có thể ngôi sao quá nặng nên sau vụ nổ ban đầu, nó lập tức hình thành một lỗ đen nuốt chửng vật chất mà theo truyền thống sẽ tạo nên đám mây khí được gọi là tàn dư siêu tân tinh. Vì vậy, các nhà khoa học tiếp tục tìm kiếm phần còn lại của ngôi sao đã phát nổ và có thể tìm thấy dấu vết của các nguyên tố nặng như vàng, được cho là được tạo ra trong các vụ nổ lớn như vậy. Đây là những công việc tiếp theo mà các nhà khoa học cần thực hiện.
Ghi chú cho Biên tập viên:
Các quan sát mới nhất về GRB 221009A, bao gồm các quan sát của XMM-Newton, Kính viễn vọng Không gian James Webb và Tích phân, được trình bày vào ngày 28 tháng 3 năm 2023 trong cuộc họp báo tại Cuộc họp lần thứ 20 của Ban Vật lý Thiên văn Năng lượng Cao của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ (AAS) ) ở Hawaii, Mỹ. Phát trực tiếp: https://www.youtube.com/c/AASPressOffice
Nguồn : esa.int