Năm 2020, các nhà thiên văn học đã thêm một thành viên mới vào nhóm các vật thể kỳ lạ, khi mà họ phát hiện ra một sao từ. Các quan sát mới từ đài quan sát Chandra X-ray của NASA đã ủng hộ ý tưởng rằng loại vật thể này cũng đồng thời là pulsar - có nghĩa là nó phát ra các xung ánh sáng một cách đều đặn.
Các sao từ là một loại của sao neutron - một vật thể siêu đặc với thành phần hầu hết là các neutron, hình thành do sự sụp đổ lõi của một ngôi sao nặng trong một vụ nổ supernova.
Thứ khiến sao từ trở nên khác biệt so với các sao neutron khác là chúng có từ trường mạnh nhất từng được biết tới trong vũ trụ. Để dễ hình dung, cần biết rằng từ trường của hành tinh chúng ta có giá trị khoảng 1 Gauss, trong khi các nam châm tủ lạnh có giá trị 100 Gauss. Trong khi đó, nếu một sao từ nằm cách Trái Đất một khoảng bằng 1/6 khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trăng - tức là khoảng 64.000 km, từ trường của nó sẽ xóa sạch dữ liệu của tất cả các thẻ tín dụng trên Trái Đất.
Ngày 20 tháng 3 năm 2020, các nhà thiên văn học phát hiện một sao từ mới qua kính thiên văn Neil Gehrels Swift của NASA. Đây mới là sao từ thứ 31 được biết tới, trong tổng số xấp xỉ 3000 sao neutron đã biết.
Sau các quan sát tiếp theo, các nhà nghiên cứu xác định được rằng vật thể này (có ký hiệu là J1818.0-1607) còn đặc biệt bởi những lý do khác. Trước hết, nó có lẽ là sao từ trẻ nhất, với tuổi chỉ khoảng 500 năm. Việc này được xác định dựa trên việc tốc độ quay của nó đang giảm rất nhanh khi mà nó được cho rằng có tốc độ quay rất cao khi mới hình thành. Thứ hai, nó cũng quay nhanh hơn so với bất cứ sao từ nào khác từng được phát hiện, với tốc độ chỉ 1,4 giây cho mỗi vòng (đừng quên rằng Trái Đất mất tới 1 ngày để quay hết 1 vòng quanh trục của nó).
Các quan sát của Chandra về J1818.0-1607 đã có được chỉ 1 tháng sau khám phá của Swift về vật thể này. Những quan sát này đã mang lại cho các nhà thiên văn học cái nhìn đầu tiên ở độ phân giải cao về vật thể này ở bước sóng tia X. Dữ liệu của Chandra hé lộ một nguồn điểm về vị trí của sao từ này, nơi bị bao phủ bởi phát xạ tia X khuếch tán - có lẽ do tia X phản xạ khi va chạm với bụi trong khu vực lân cận. (Một số tia X khuếch tán này có lẽ cũng tới từ gió thổi ra từ sao neutron).
Harsha Blumer ở Đại học Tây Virginia (Mỹ) và Samar Safi-Harb ở Đại học Manibota (Canada) mới đây đã công bố kết quả nghiên cứu của họ trên The Astrophysical Journal Letters.
Hình ảnh tổng hợp này (ở đầu bài) chứa một trường nhìn rộng ở dải sóng hồng ngoại thu được bởi hai kính thiên văn không gian khác nhau của NASA là kính Spitzer và Vệ tinh khảo sát hồng ngoại trường rộng (viết tắt là WISE), được thực hiện trước khi sao từ được phát hiện. Tia X thu được bởi Chandra cho thấy sự có mặt của sao từ - điểm sáng màu tím. Sao từ này nằm cách Trái Đất khoảng 21.000 năm ánh sáng, có vị trí gần mặt phẳng chính của Milky Way.
Các nhà thiên văn khác cũng đã quan sát J1818.0-1607 qua các kính thiên văn vô tuyến - chẳng hạn như tổ hợp kính rất lớn Karl G. Jansky (VLA) của Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia (Mỹ) - và xác định được rằng nó có phát ra sóng vô tuyến. Điều này cho thấy nó cũng có những tính chất tương tự các pulsar quay thông thường - tức là các sao neutron có sự phóng ra những luồng bức xạ được xác định dưới dạng các xung lặp đi lặp lại trong khi chúng quay chậm dần. Chỉ có 5 sao từ đã được ghi nhận có hoạt động như vậy (tính cả chính sao từ này), có nghĩa là chỉ chiếm không tới 0,2% tổng số sao neutron từng được phát hiện.
Các quan sát của Chandra cũng ủng hộ ý tưởng rằng sao từ chính là một loại pulsar. Safi-Harb và Blumer đã nghiên cứu cách mà J1818.0-1607 chuyển hóa năng lượng từ việc giảm tốc độ quay thành tia X. Họ kết luận rằng hiệu suất của việc này thấp hơn so với những sao từ thông thường, và thường nằm trong phạm vi hiệu suất của các pulsar quay khác.
Vụ nổ tạo thành một sao từ cđộ tuổi như vậy được trông đợi rằng có để lại một đám tàn dư có thể phát hiện được. Để tìm kiếm tàn dư supernova này, Safi-Harb và Blumer theo dõi dữ liệu tia X của Chandra, hồng ngoại của Spitzer và vô tuyến của VLA. Dựa trên dữ liệu của Spitzer và VLA, họ tìm thấy bằng chứng về tàn dư này, nhưng ở cách sao từ khá xa. Để vượt qua khoảng cách này để có vị trí hiện tại, sao từ cần phải di chuyển ở vận tốc lớn hơn nhiều so với những sao neutron nhanh nhất từng được biết tới ngay cả khi giả định rằng thực ra nó già hơn ước tính (có nghĩa là có nhiều thời gian hơn để di chuyển).
R.T
Theo Phys.org
