Gần một thiên niên kỷ trước, các nhà thiên văn học đã chứng kiến một ngôi sao mới rực sáng trên bầu trời - một supernova sáng đến mức có thể nhìn thấy vào ban ngày trong nhiều tuần. Ngày nay, tàn dư đang giãn nở của nó, Tinh vân Con Cua (Crab Nebula), vẫn tiếp tục tiến hóa ở cách chúng ta 6.500 năm ánh sáng. Lần đầu tiên được liên kết với các ghi chép lịch sử bởi Edwin Hubble, tinh vân này kể từ đó đã được nghiên cứu với độ chi tiết tinh xảo bởi kính thiên văn không gian Hubble của NASA/ESA, và hiện nay thiết bị này đã quan sát lại vụ nổ cổ xưa này để lần theo sự giãn nở và biến đổi liên tục của nó.
Một phần tư thế kỷ sau những quan sát đầu tiên về toàn bộ Tinh vân Con Cua, kính thiên văn không gian Hubble đã thực hiện một lần quan sát mới đối với tàn dư supernova này. Tinh vân Con Cua là những gì còn lại của vụ nổ supernova SN 1054, cách Trái Đất 6.500 năm ánh sáng trong chòm sao Taurus.
Kết quả là một cái nhìn chi tiết chưa từng có về tàn dư của một supernova và cách mà nó đã tiến hóa trong suốt thời gian hoạt động lâu dài của Hubble. Một bài báo mô tả các quan sát mới của Hubble đã được công bố trên The Astrophysical Journal.
Tàn dư supernova này được phát hiện vào giữa thế kỷ 18, và vào những năm 1950, Edwin Hubble là một trong số các nhà thiên văn học đã ghi nhận sự tương quan chặt chẽ giữa các ghi chép thiên văn Trung Quốc về một supernova và vị trí của Tinh vân Con Cua. Việc phát hiện ra rằng trung tâm của Tinh vân Con Cua chứa một pulsar (một sao neutron quay nhanh) đang cung cấp năng lượng cho sự giãn nở của tinh vân cuối cùng đã thống nhất các quan sát hiện đại với các ghi chép cổ đại.
Trong hình ảnh mới về tinh vân, Hubble đã ghi lại những chi tiết phi thường của cấu trúc dạng sợi của nó, cũng như chuyển động hướng ra ngoài đáng kể của các sợi này trong suốt 25 năm, với vận tốc 5,5 triệu km/h. Hubble là kính thiên văn duy nhất có sự kết hợp giữa tuổi thọ hoạt động và độ phân giải đủ để ghi lại những thay đổi chi tiết này.
Để so sánh tốt hơn với hình ảnh mới, hình ảnh Tinh vân Con Cua năm 1999 của Hubble đã được xử lý lại. Sự biến thiên màu sắc trong cả hai hình ảnh Hubble cho thấy sự kết hợp của những thay đổi về nhiệt độ cục bộ và mật độ của khí cũng như thành phần hóa học của nó.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng các sợi ở vùng rìa của tinh vân dường như đã di chuyển nhiều hơn so với các sợi ở trung tâm, và thay vì kéo dài theo thời gian, chúng dường như chỉ đơn giản là di chuyển ra ngoài. Điều này là do bản chất của Tinh vân Con Cua là một tinh vân gió pulsar được cung cấp năng lượng bởi bức xạ synchrotron, được tạo ra bởi sự tương tác giữa từ trường của pulsar và vật chất của tinh vân. Trong các tàn dư supernova nổi tiếng khác, sự giãn nở lại được thúc đẩy bởi các sóng xung kích từ vụ nổ ban đầu, làm xói mòn các lớp vỏ khí xung quanh mà ngôi sao đang chết đã từng phóng ra trước đó.
Các quan sát Hubble mới với độ phân giải cao hơn cũng đang cung cấp thêm hiểu biết về cấu trúc ba chiều của Tinh vân Con Cua, điều vốn khó xác định từ một hình ảnh hai chiều. Bóng của một số sợi có thể được thấy chiếu lên lớp sương mờ của bức xạ synchrotron trong phần bên trong của tinh vân. Một cách trái với trực giác, một số sợi sáng hơn trong các hình ảnh Hubble mới nhất lại không tạo ra bóng, cho thấy chúng phải nằm ở phía xa của tinh vân.
Theo nhóm nghiên cứu, giá trị thực sự của các quan sát Tinh vân Con Cua của Hubble vẫn còn ở phía trước. Dữ liệu Hubble có thể được kết hợp với dữ liệu gần đây từ các kính thiên văn khác đang quan sát Tinh vân Con Cua ở các bước sóng ánh sáng khác nhau. Kính thiên văn không gian James Webb của NASA/ESA/CSA đã công bố các quan sát của nó trong dải hồng ngoại đối với Tinh vân Con Cua vào năm 2024. Việc so sánh hình ảnh Hubble với các quan sát đa bước sóng đương thời khác sẽ giúp các nhà khoa học xây dựng một bức tranh hoàn chỉnh hơn về hậu quả kéo dài của supernova này, nhiều thế kỷ sau khi các nhà thiên văn học lần đầu kinh ngạc trước một ngôi sao nhỏ mới lấp lánh trên bầu trời.
R.T
Theo Phys.org
