Trong một nghiên cứu mới đã đăng trên Astrophysical Journal, một nhóm các nhà thiên văn học đa quốc gia công bố việc khám phá ra supernova xa nhất từng được xác định qua các phép đo quang phổ. Nằm cách Trái Đất khoảng 10,5 tỷ năm ánh sáng, ngôi sao nặng này đã phát nổ khi mà vũ trụ mới được 1/4 số tuổi 13,8 tỷ năm hiện nay của nó.
Supernova này có tên là DES16C2nm. Nó được phát hiện lần đầu tiên vào tháng 8 năm 2016 bởi khảo sát năng lượng tối (DES) - một khảo sát hiện vẫn đang lập bản đồ hàng trăm triệu thiên hà với mục tiêu hiểu rõ hơn về thứ năng lượng bí ẩn mà chúng ta gọi là năng lượng tối. Tháng 10 năm 2017, supernova nói trên được xác nhận nhờ quan sát của ba trong số những kính thiên văn mạnh nhất thế giới: kính VLT và kính Magellan ở Chile, đài quan sát Keck ở Hawaii.
Một vụ nổ supernova xảy ra khi một sao nặng đã cạn kiệt nhiên liệu và sụp đổ vào trong do lực hấp dẫn, gây ra sự bùng phát do năng lượng giải phóng từ lõi sao.
Đọc chi tiết về supernova trong bài: Nova và supernova.
Tham khảo thêm bài: Sao - cấu tạo và tiến hóa.
DES16C2nm là một loại supernova hiếm, được gọi là supernova siêu sáng (SLSN). Những vụ nổ lóa mắt này là những supernova sáng nhất và mới được các nhà khoa học biết tới cách đây 10 năm. Các nhà thiên văn học cho rằng những supernova dạng này có thể sáng hơn cả những thiên hà sáng nhất, được tạo thành khi vật chất bị nén vào một trong những loại thiên thể đặc nhất vũ trụ: sao neutron.
Đồng tác giả của nghiên cứu là Chris D'Andrea ở Đại học Pennsylvania nói: "Chúng tôi nghĩ điều xảy ra ở đây là vụ nổ sao tạo ra ở lõi của nó một sao từ - một sao neutron quay nhanh với từ trường mạnh gấp 100 nghìn tỷ lần Trái Đất. Nếu chúng tôi theo dõi sự biến đổi của ánh sáng từ supernova theo thời gian, nó tương thích rất chính xác với các mô hình về lượng năng lượng mà sao từ phát ra khi chúng quay. Năng lượng này va chạm với gió vật chất được ném ra từ vụ nổ và tạo nên ánh sáng mà chúng ta thấy."
Theo tác giả chính Mathew Smith ở Đại học Southampton, việc nghiên cứu bức xạ tử ngoại từ những supernova này "cho chúng ta biết lượng kim loại được sinh ra trong vụ nổ và nhiệt độ của chính vụ nổ, cả hai thứ đó đều là điểm mấu chốt để hiểu được nguyên nhân và cơ chế của những vụ nổ vũ trụ này."
Với việc hiểu được những quá trình vật lý chính xác dẫn tới các supernova siêu sáng, các nhà thiên văn học hi vọng có thể phát triển một "ngọn nến chuẩn" khác - một đối tượng vật lý thiên văn với độ chói chính xác được biết rõ có thể được sử dụng để xác định chính xác các khoảng cách thiên văn.
Hiện tại, các nhà thiên văn học thường sử dụng các supernova loại Ia làm nến chuẩn bởi chính có độ sáng chính xác đã biết, có nghĩa là độ sáng biểu kiến của chúng chỉ thay đổi do khoảng cách và do sự can thiệp của bụi làm cản ánh sáng. Vì SLSN có độ sáng có thể gấp tới 100 lần các supernova loại Ia, các nhà thiên văn học có thể sử dụng chúng để xác định các khoảng cách lớn hơn nữa.
"Cách để làm được việc đó là tìm thấy nhiều đối tượng như thế nhất có thể để cố gắng tìm ra liên hệ giữa ánh sáng chúng phát ra và độ sáng của mỗi đối tượng. Với lượng mẫu SLSN đủ lớn, các nhà khoa học có thể lấy chúng làm chuẩn giống như với supernova loại Ia. - D'Andrea nói.
Mặc dù khảo sát năng lượng tối sẽ tiếp tục săn lùng những supernova hiếm hoi này, nhiệm vụ của nó thực tế sẽ kết thúc sau chỉ 1 năm nữa. may mắn thay, những khảo sát lớn hơn đã được lên kế hoạch cho tương lai. Đặc biệt, kính thiên văn khảo sát khái quát lớn (LSST) đã được lên kế hoạch sẽ hoạt động vào năm sau để dựng bản đồ toàn bộ bầu trời phía Nam.
Bob Nichol - đồng tác giả của nghiên cứu và là giáo sư vật lý ở Đại học Portsmouth - nói: "Chúng tôi không nghĩ tới loại supernova này khi khảo sát năng lượng tối bắt đầu hơn một thập kỷ trước. Những khám phá như vậy cho thấy tầm quan trọng của khoa học thực nghiệm. Đôi khi bạn chỉ cần ra ngoài và nhìn lên để tìm thứ gì đó đáng kinh ngạc."
Bryan
Theo Astronomy
