Năm 1572, nhà thiên văn học người Đan Mạch Tycho Brahe là một trong số những người quan sát thấy một vật thể sáng mới trong chòm sao Cassiopeia.
Thắp sáng thêm ngọn lửa trí tuệ mà Copernicus đã bắt đầu, Tycho nhận thấy “ngôi sao mới” này ở xa hơn Mặt Trăng và đã tuyên bố rằng vùng vũ trụ ở xa hơn Mặt Trời và các hành tinh cũng có biến đổi.
Nhưng các nhà thiên văn học ngày nay biết rằng ngôi sao mới đó của Tycho không hề mới. Thay vào đó, nó là cái chết của một ngôi sao dưới dạng một supernova, một vụ nổ sáng chói đến mức nó có thể sáng hơn ánh sáng của cả một thiên hà. Cụ thể thì đó là một supernova loại la, nó xảy ra khi một sao lùn trắng không ngừng hút vật chất hoặc hợp nhất với một ngôi sao đồng hành gần nó cho đến khi một vụ nổ dữ dội được kích hoạt. Vụ nổ phá hủy sao lùn trắng và bắn những mảnh vỡ của nó vào không gian.
Tàn dư supernova Tycho (hay còn gọi tắt là "Tycho") cũng như nhiều tàn dư supernova khác được biết đến ngày nay đều phát sáng mạnh dưới dạng tia X, vì sóng xung kích trong vụ nổ - tương tự như tiếng nổ siêu âm từ máy bay siêu thanh - tạo ra các mảnh vụn sao vô cùng nóng, tới hàng triệu độ. Trong hai thập kỷ hoạt động, đài quan sát tia X Chandra của NASA đã thu được hình ảnh độc đáo của nhiều tàn dư supernova.
Chandra cho thấy một hình dạng đáng chú ý của Tycho với các vùng sáng và hố mờ. Điều gì gây ra các nút thắt dày đặc trong kết quả của vụ nổ? Có phải chính vụ nổ đã gây ra sự dính cục này, hay là do điều đã xảy ra sau đó?
Hình ảnh mới nhất về Tycho do Chandra thu được mang lại nhiều mạnh mối. Để nhấn mạnh các khối trong hình ảnh và tính chất ba chiều của Tycho, các nhà khoa học đã chọn hai dải năng lượng tia X hẹp để phân biệt các dòng vật chất silicon, màu đỏ đậm là vùng di chuyển ra xa Trái Đất và màu xanh lam là di chuyển về phía chúng ta.
Các màu khác trong ảnh (vàng, lục, lam, cam và tím) thể hiện các vùng năng lượng và yếu tố khác nhau cùng sự pha trộn của các hướng chuyển động. Trong hình ảnh tổng hợp mới này, dữ liệu tia X của Chandra đã được kết hợp với hình ảnh quang học của các ngôi sao trong cùng khu vực từ Digitized Sky Survey (Hệ thống khảo sát bầu trời số hóa của NASA).
Bằng cách so sánh hình ảnh Tycho của Chandra với hai mô phỏng máy tính khác nhau, các nhà nghiên cứu đã có thể kiểm tra ý tưởng của họ so với dữ liệu thực tế. Một mô phỏng với những mảnh vụn cô đặc từ vụ nổ bắt đầu. Mô hình còn lại còn lại mô phỏng với những mảnh vụn nhỏ tách ra từ vụ nổ, sự vón cục xuất hiện sau đó khi tàn dư supernova tiến hóa và những bất thường rất nhỏ được phóng đại.
Phân tích thống kê sử dụng một kỹ thuật rất nhạy cho số lượng và kích thước của các cụm, lỗ hổng trong hình ảnh được sử dụng. So sánh kết quả từ Chandra và hình ảnh mô phỏng, các nhà khoa học phát hiện ra rằng tàn dư Tycho rất giống với một kịch bản mà trong đó các khối dính cục xuất phát từ chính vụ nổ. Mặc dù các nhà khoa học không chắc chắn điều đó diễn ra thế nào, một khả năng là vụ nổ của ngôi sao có nhiều điểm bùng phát, giống như các thanh thuốc nổ được đặt đồng thời ở các vị trí khác nhau.
Hiểu chi tiết về cách các ngôi sao này phát nổ rất quan trọng vì nó có thể cải thiện độ tin cậy của việc sử dụng supernova loại Ia như những "ngọn nến chuẩn" - những vật thể có độ sáng chuẩn mà các nhà khoa học có thể sử dụng để xác định khoảng cách. Điều này rất quan trọng để nghiên cứu sự mở rộng của vũ trụ. Những supernova này cũng rải các nguyên tố như sắt và silicon vào không gian đến thế hệ tiếp theo của các ngôi sao và hành tinh, những vật chất rất cần thiết cho sự sống như chúng ta biết.
Một nhóm những nhà thiên văn học khác của RIKEN ở Saitama, Nhật Bản, do Gilles Ferrand dẫn đầu đã chế tạo các mô hình máy tính ba chiều của riêng họ về tàn dư supernova loại Ia khi nó thay đổi theo thời gian. Công trình của họ cho thấy các bất đối xứng ban đầu trong vụ nổ mô phỏng là bắt buộc để mô hình của tàn dư supernova tiếp theo gần giống với hình ảnh Tycho của Chandra, ở một độ tuổi tương tự. Kết luận này tương tự như kết quả từ công việc của Sato và nhóm của ông.
Đắc Cường
Theo Space Daily
