Tân tinh là một giai đoạn đầy kịch tính trong cuộc đời của một cặp sao đôi. Đó là sự bùng nổ của ánh sáng rực rỡ có thể kéo dài hàng tuần hoặc thậm chí hàng tháng. Và mặc dù chúng không thực sự hiếm - có khoảng 10 lần mỗi năm trong Dải Ngân hà - các nhà thiên văn học chưa bao giờ quan sát chúng từ đầu đến cuối
Cho đến bây giờ
Một ngôi sao mới xảy ra trong một hệ thống sao đôi gần, khi một trong những ngôi sao đã trải qua giai đoạn khổng lồ đỏ của nó. Ngôi sao đó để lại một ngôi sao lùn trắng còn sót lại. Khi sao lùn trắng và đối tác của nó trở nên đủ gần, lực hấp dẫn cực lớn của sao lùn trắng sẽ hút vật chất, chủ yếu là hydro, từ ngôi sao kia
Hydro đó tích tụ trên bề mặt của sao lùn trắng, tạo thành một bầu khí quyển mỏng. Sao lùn trắng đốt nóng hydro và cuối cùng áp suất khí cực cao và phản ứng tổng hợp được đốt cháy. Không chỉ bất kỳ sự hợp nhất nào. hợp nhất nhanh chóng, chạy trốn
Khi phản ứng tổng hợp nhanh chóng bốc cháy, chúng ta có thể nhìn thấy ánh sáng và bầu khí quyển hydro mới bị trục xuất khỏi sao lùn trắng vào không gian. Trước đây, các nhà thiên văn học nghĩ rằng những ánh sáng rực rỡ mới này là những ngôi sao mới và cái tên "nova" được đặt
Các nhà thiên văn học hiện nay gọi những loại tân tinh này là "cổ điển". [Cũng có tân tinh lặp lại, khi quá trình này tự lặp lại. ]
Đây là một sự kiện năng lượng cực lớn, không chỉ tạo ra ánh sáng nhìn thấy được mà cả tia gamma và tia X nữa. Kết quả cuối cùng là một số ngôi sao chỉ có thể nhìn thấy qua kính viễn vọng có thể được nhìn thấy bằng mắt thường trong một ngôi sao mới.
Tất cả điều này được chấp nhận rộng rãi trong thiên văn học và vật lý thiên văn. Nhưng phần lớn là lý thuyết
width="700″ height="414″ allowfullscreen="allowfullscreen">
Gần đây, các nhà thiên văn học sử dụng chùm vệ tinh nano BRITE [BRIght Target Explorer] đã may mắn quan sát được toàn bộ quá trình từ đầu đến cuối, xác nhận giả thuyết này.
BRITE là một chòm sao vệ tinh nano được thiết kế để "điều tra cấu trúc sao và sự tiến hóa của những ngôi sao sáng nhất trên bầu trời và sự tương tác của chúng với môi trường địa phương", theo trang web.
Chúng hoạt động trên quỹ đạo thấp của Trái đất và có một số hạn chế đối với các phần của bầu trời mà chúng có thể quan sát. BRITE là một dự án phối hợp giữa các nhà nghiên cứu Áo, Ba Lan và Canada
Lần quan sát đầu tiên về một ngôi sao mới này hoàn toàn là cơ hội. BRITE đã dành vài tuần để quan sát 18 ngôi sao trong chòm sao Carina. Một ngày nọ, một ngôi sao mới xuất hiện. Giám đốc điều hành BRITE Rainer Kuschnig đã tìm thấy ngôi sao mới trong quá trình kiểm tra hàng ngày
"Đột nhiên có một ngôi sao trong hồ sơ của chúng tôi không có ở đó vào ngày hôm trước," anh ấy nói trong một thông cáo báo chí. "Tôi chưa bao giờ thấy bất cứ điều gì giống như vậy trong tất cả các năm của nhiệm vụ. "
Werner Weiss đến từ Khoa Vật lý Thiên văn tại Đại học Vienna. Trong một thông cáo báo chí, ông nhấn mạnh tầm quan trọng của quan sát này
"Nhưng điều gì đã khiến một ngôi sao không mấy ấn tượng trước đây lại bùng nổ? Đây là vấn đề cho đến tận bây giờ vẫn chưa được giải quyết ổn thỏa", ông nói.
Sự bùng nổ của Nova V906 trong chòm sao Carina đang mang đến cho các nhà nghiên cứu một số câu trả lời và đã xác nhận một số khái niệm lý thuyết đằng sau các ngôi sao mới.
V906 Carinae lần đầu tiên được phát hiện bởi Khảo sát siêu tân tinh tự động toàn bầu trời. May mắn thay, nó đã xuất hiện ở một khu vực trên bầu trời đã được BRITE quan sát trong nhiều tuần, vì vậy dữ liệu ghi lại tân tinh nằm trong dữ liệu của BRITE
Otto Koudelka, giám đốc dự án của vệ tinh BRITE Áo [TUGSAT-1] tại TU Graz cho biết: "Thật tuyệt vời khi lần đầu tiên các vệ tinh của chúng tôi có thể quan sát thấy một ngôi sao mới ngay cả trước khi nó phun trào thực sự và cho đến nhiều tuần sau đó".
V906 Carinae cách chúng ta khoảng 13.000 năm ánh sáng, vì vậy sự kiện này đã là lịch sử. Weiss giải thích: “Xét cho cùng, tân tinh này ở rất xa chúng ta nên ánh sáng của nó phải mất khoảng 13.000 năm mới đến được trái đất.
Nhóm BRITE đã báo cáo những phát hiện của họ trong một bài báo mới. Bài báo có tiêu đề "Bằng chứng trực tiếp cho sự phát xạ quang học gây sốc trong một ngôi sao mới". " Nó được đăng trên tạp chí Nature Astronomy. Tác giả đầu tiên là Elias Aydi từ Đại học bang Michigan
Konstanze Zwintz, người đứng đầu Nhóm Khoa học BRITE, từ Viện Vật lý Hạt và Thiên văn tại Đại học Innsbruck, giải thích: "Hoàn cảnh may mắn này có ý nghĩa quyết định trong việc đảm bảo rằng sự kiện tân tinh có thể được ghi lại với độ chính xác chưa từng có".
Zwintz ngay lập tức nhận ra "rằng chúng tôi có quyền truy cập vào tài liệu quan sát độc nhất trên toàn thế giới", theo một thông cáo báo chí
Các tân tinh như V906 Carinae là vụ nổ nhiệt hạch trên bề mặt của các sao lùn trắng. Trong một thời gian dài, các nhà vật lý thiên văn cho rằng độ sáng của một tân tinh được cung cấp bởi quá trình đốt cháy hạt nhân liên tục sau vụ nổ ban đầu của phản ứng tổng hợp hạt nhân. Nhưng dữ liệu từ BRITE gợi ý điều gì đó khác biệt
Trong bài báo mới, các tác giả chỉ ra rằng những cú sốc đóng vai trò lớn hơn suy nghĩ. Các tác giả nói rằng "những cú sốc bên trong nova ejecta có thể chi phối sự phát xạ nova. "
Theo các tác giả, những cú sốc này cũng có thể liên quan đến các sự kiện khác như siêu tân tinh, sự hợp nhất của các vì sao và sự gián đoạn thủy triều. Nhưng cho đến nay, vẫn còn thiếu bằng chứng quan sát
Các nhà nghiên cứu viết: “Ở đây chúng tôi báo cáo các quan sát quang học và tia gamma đồng thời trên không gian của nova V906 Carinae [ASASSN-18fv] 2018, cho thấy một loạt các tia sáng tương quan khác biệt đáng chú ý ở cả hai dải”.
Vì những đợt bùng phát đó xảy ra cùng một lúc, nên nó ngụ ý nguồn gốc chung của các cú sốc
"Trong thời gian pháo sáng, độ sáng của ngôi sao mới tăng gấp đôi, có nghĩa là phần lớn độ sáng được cung cấp năng lượng sốc. " Vì vậy, thay vì đốt cháy hạt nhân liên tục, tân tinh được thúc đẩy bởi những cú sốc
"Dữ liệu của chúng tôi, mở rộng quang phổ từ sóng vô tuyến đến tia gamma, cung cấp bằng chứng trực tiếp rằng các cú sốc có thể cung cấp độ sáng đáng kể trong các tân tinh cổ điển và các chuyển tiếp quang học khác. "
Nói rộng hơn, các cú sốc đã được chứng minh là đóng một số vai trò trong các sự kiện như vụ nổ mới. Nhưng sự hiểu biết đó phần lớn dựa trên việc nghiên cứu thang thời gian và độ sáng. Nghiên cứu này là quan sát trực tiếp đầu tiên về những cú sốc như vậy và có thể chỉ là bước khởi đầu của việc quan sát và hiểu vai trò của những cú sốc
Trong phần kết luận của bài báo của họ, các tác giả viết. "Các quan sát của chúng tôi về nova V906 Car chứng minh chắc chắn rằng độ sáng đáng kể có thể được tạo ra - và xuất hiện ở các bước sóng quang học - bằng các cú sốc năng lượng, được hấp thụ mạnh trong các vụ nổ quá độ. "
Họ tiếp tục nói rằng. "Với các khảo sát miền thời gian hiện đại như ASAS-SN, Cơ sở tạm thời Zwicky [ZTF] và Vera C. Đài quan sát Rubin, chúng tôi sẽ khám phá nhiều hơn - và độ sáng cao hơn - chuyển tiếp hơn bao giờ hết. Các tân tinh trong sân sau thiên hà của chúng ta sẽ vẫn rất quan trọng để kiểm tra các trình điều khiển vật lý cung cấp năng lượng cho các sự kiện kỳ lạ, xa xôi này. "