Các nhà thiên văn đang nhìn ngược về quá khứ của tàn dư đang mở rộng của một ngôi sao đã phát nổ cách chúng ta không xa. Bằng cách sử dụng kính thiên văn không gian Hubble, họ thu hình lại các mảnh vụn có tốc độ cao bắn ra từ vụ nổ để có ước tính chính xác hơn về vị trí và thời gian mà vụ nổ của ngôi sao này xảy ra.
Đối tượng này là một ngôi sao đã phát nổ từ lâu trong thiên hà Small Magellanic Cloud (Đám Mây Magellan Nhỏ/SMC), một thiên hà vệ tinh của Milky Way. Ngôi sao diệt vong đã để lại một xác chết dạng khí đang giãn nở, tàn dư supernova này có tên 1E 0102.2-7219, được Đài quan sát Einstein của NASA phát hiện lần đầu trong quang phổ tia X. Giống như những thám tử, các nhà nghiên cứu phải sàng lọc hình ảnh lưu trữ do Hubble chụp, phân tích các quan sát ở dải sóng biểu kiến được thực hiện ở thời điểm chụp cách nhau 10 năm.
Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi John Banovetz và Danny Milisavljevic thuộc Đại học Purdue, West Lafayette, Indiana, đã đo vận tốc của 45 khối vật chất giàu oxy bị văng ra do vụ nổ supernova. Oxy ion hóa là manh mối tuyệt vời vì nó phát sáng nhất trong quang phổ nhìn thấy được.
Để tính tuổi chính xác của một vụ nổ, các nhà thiên văn học đã chọn ra 22 khối vật chất (hay còn gọi là các nút) di chuyển nhanh nhất. Các nhà nghiên cứu xác định rằng những mục tiêu này ít có khả năng bị làm chậm nhất khi đi qua vùng vật chất liên sao. Sau đó, họ lần theo chuyển động của các nút, tua ngược xem chúng gặp nhau ở đâu để xác định vị trí vụ nổ. Sau khi xác định được điều này, họ có thể tính toán khoảng thời gian các nút di chuyển nhanh từ trung tâm vụ nổ đến vị trí hiện tại.
Theo ước tính của họ, ánh sáng từ vụ nổ đã đến Trái Đất cách đây 1.700 năm, vào thời kỳ suy tàn của Đế chế La Mã. Kết quả này có sai khác so với một số quan sát trước đó, ví dụ như xác định từng có những nghiên cứu cho rằng sự kiện này xảy ra cách đây 2000 hoặc 1000 năm. Tuy nhiên, Banovetz và Milisavljevic nói rằng phân tích của họ có độ chính xác cao hơn.
"Một nghiên cứu trước đây đã so sánh các hình ảnh được chụp cách nhau nhiều năm bằng hai máy ảnh khác nhau trên Hubble, the Wide Field Planetary Camera 2 và the Advanced Camera for Surveys (ACS)," Milisavljevic cho biết, "Nhưng nghiên cứu của chúng tôi so sánh dữ liệu được chụp bằng cùng một máy ảnh ACS, và do đó chính xác hơn; các nút dễ theo dõi hơn nhiều khi sử dụng cùng một thiết bị. Đó cũng là minh chứng cho sự bền bỉ của Hubble, khi chúng tôi có thể phân tích rõ ràng như vậy với các hình ảnh được chụp cách nhau 10 năm. "
Các nhà thiên văn học cũng tận dụng các hình ảnh ACS sắc nét trong việc lựa chọn nút để phân tích. Các nhà nghiên cứu trước đây lấy trung bình tốc độ của tất cả các mảnh vỡ dạng khí để tính toán tuổi vụ nổ. Tuy nhiên, dữ liệu của ACS đã tiết lộ các khu vực nơi những mảnh vỡ này bị chậm lại vì va vào vùng vật chất dày đặc hơn mà ngôi sao ném ra từ trước khi nó phát nổ như một supernova. Nhóm nghiên cứu mới đây đã không đưa những nút đó vào mẫu. Họ cần những mảnh vỡ được né ra có thể phản ánh tốt nhất vận tốc ban đầu từ vụ nổ, sử dụng chúng để xác định ước tính tuổi chính xác của vụ nổ supernova.
Hubble cũng đo tốc độ của một sao neutron được dự đoán. Dựa trên ước tính của họ, sao neutron đã di chuyển từ trung tâm của vụ nổ đã đến vị trí hiện tại của nó với vận tốc hơn 3 triệu km/h. Sao neutron được dự đoán này đã được xác định trong các quan sát bằng kính VLT của ESO đặt tại Chile, kết hợp với dữ liệu từ đài quan sát Chandra X-ray của NASA.
“Tốc độ đó khá nhanh so với những gì chúng tôi nghĩ về cách một sao neutron có thể di chuyển, ngay cả khi nó được nhận thêm một cú hích từ supernova,” Banovetz cho biết. "Các cuộc điều tra gần đây đặt ra câu hỏi liệu vật thể đó có thực sự là sao neutron còn sót lại của vụ nổ supernova hay không. Nó có khả năng chỉ là một khối nhỏ phóng ra từ supernova, và kết quả của chúng tôi nói chung ủng hộ kết luận này."
Vì vậy, cuộc săn tìm sao neutron này có thể vẫn tiếp tục.
Banovetz đã trình bày những phát hiện của nhóm nghiên cứu vào ngày 14 tháng 1 tại cuộc họp mặt mùa đông của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ.
Đắc Cường
Theo NASA
