Tác giả: Lá chuối
Bài viết được trích từ tài khoản chính thức của Viện Hàn lâm Khoa học (ID: kexuedayuan)
——
Bạn nói FAST là kính thiên văn sóng vô tuyến, vậy tại sao lại bắt nhện để giải trí?
Kính thiên văn vẫn được sử dụng cho mục đích thiên văn học~ Nhưng đôi khi chúng ta phải cân nhắc rằng các nhà thiên văn học sẽ đặt biệt danh cho các thiên thể...
Trên thực tế, hai "con nhện độc" bị FAST bắt được đều là những loại sao xung đặc biệt.
Hai loài nhện độc này thuộc hai loài khác nhau. Một loài là loài nhện "góa phụ đen" nổi tiếng và loài còn lại được gọi là nhện lưng đỏ.
Black Widow đấu với Redback Spider
Tôi đoán mọi người đều quen thuộc với cái tên "Black Widow". Đầu tiên, loài nhện này là một trong những loài nhện độc nhất ở Nam Mỹ, và nó được đặt tên như vậy vì con cái ăn thịt con đực sau khi giao phối; Thứ hai, có một nhân vật nữ kinh điển trong Marvel tên là Black Widow.
Nhện góa phụ đen (Nguồn ảnh: https://www.nationalgeographic.com/)
Nhện lưng đỏ có thể nghe lạ lẫm với nhiều người. Là họ hàng gần của loài nhện góa phụ đen ở Úc, nhện lưng đỏ trông khá giống với nhện góa phụ đen, điểm khác biệt duy nhất là nhện lưng đỏ có một sọc đỏ trên lưng. Giống như nhện góa phụ đen, nhện lưng đỏ cũng là loài nhện cực độc và nhện đực thường bị nhện cái ăn thịt sau khi giao phối.
Nhện lưng đỏ ở Úc (Nguồn ảnh: https://australianmuseum.net.au/)
Sao xung nhện
Năm 1988, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hệ sao đôi pulsar mili giây đầu tiên có hiện tượng nhật thực. Trong hệ sao đôi này, ngôi sao chính là một sao xung mili giây, và ngôi sao đồng hành được đo là một ngôi sao có khối lượng chỉ bằng 0,02 lần khối lượng mặt trời. Khi hai ngôi sao quay quanh nhau, mỗi khi chúng đạt đến một vị trí cụ thể, tín hiệu sóng điện từ do sao xung phát ra sẽ bị ngôi sao đồng hành và vật chất xung quanh chặn lại. Khi một sao xung bị chặn, chúng ta không thể quan sát tín hiệu của sao xung. Đây là hiện tượng nhật thực. Nhật thực do mặt trời bị mặt trăng che khuất cũng là một hiện tượng được gọi là che khuất.
Các nhà thiên văn học đã suy đoán thông qua dữ liệu quan sát rằng trong một hệ sao đôi như vậy, vật chất của ngôi sao đồng hành sẽ bị làm nóng và một phần bị gió sao của ngôi sao chính mang đi (tương tự như gió Mặt Trời). Nói cách khác, sao xung, ngôi sao chính, đang "giết" bạn đồng hành của nó! Có phải nó giống hệt loài nhện góa phụ đen khét tiếng không! Vì vậy, các nhà thiên văn học gọi loại sao xung này là sao xung "góa phụ đen".
Dưới ảnh hưởng của gió sao từ ngôi sao chính (sao xung mili giây), ngôi sao đồng hành bị nóng lên và vật chất bị thổi bay (Nguồn: https://svs.gsfc.nasa.gov/)
Trong các quan sát tiếp theo, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra cùng một hệ sao đôi pulsar mili giây. Hệ sao đôi loại này có hiện tượng nhật thực và khối lượng của ngôi sao đồng hành nhỏ hơn 0,1 lần khối lượng của mặt trời.
Khi quan sát sâu hơn, các nhà thiên văn học phát hiện ra rằng các hệ sao đôi tương tự tồn tại trong các cụm sao cầu, nhưng có một điểm khác biệt: các ngôi sao đồng hành của chúng có khối lượng lớn hơn. Sau đó, các nhà thiên văn học phát hiện ra những hệ thống như vậy bên ngoài các cụm sao cầu.
Vì các ngôi sao đồng hành có khối lượng khác nhau nên các nhà thiên văn học cảm thấy cần phải phân loại các trường hợp ngôi sao đồng hành được phát hiện sau này có khối lượng lớn hơn vào một danh mục riêng. Vì hai loại hệ sao đôi pulsar mili giây này trông rất giống nhau và cả hai đều đang giết chết các ngôi sao đồng hành của chúng, nên chúng ta hãy gọi hệ sao đôi được phát hiện sau đó là sao đôi nhện lưng đỏ!
Góa phụ đen và lưng đỏ, hai loại sao xung này được gọi chung là sao xung nhện.
Khám phá của FAST
Vài ngày trước, chúng ta vừa nói về cách FAST phát hiện ra một sao xung đôi trong cụm sao cầu Hercules. Đây là lần đầu tiên FAST phát hiện ra một sao xung đôi. Trên thực tế, có một "lần đầu tiên" trong nghiên cứu này, đó là quan sát thời gian sao xung đầu tiên của FAST. Sử dụng quan sát thời gian này, các nhà thiên văn học đã đo được người bạn đồng hành của một sao xung Nhện chưa được phân loại trong cụm sao cầu này có khối lượng gấp 0,02 lần Mặt trời, một sao góa phụ đen.
Gần đây, FAST lại mang đến tin vui. Một sao xung đôi đã được phát hiện trong cụm sao cầu M92! Đây là sao xung đôi thứ hai được FAST phát hiện và cũng là lần đầu tiên một sao xung được phát hiện trong cụm sao cầu này. Sao đôi pulsar này đáp ứng một số điều kiện để trở thành sao đôi nhện: 1. Đây là sao đôi mili giây; 2. Có hiện tượng nhật thực. Người ta ước tính rằng ngôi sao đồng hành của hệ sao đôi này có khối lượng khoảng 0,18 lần khối lượng mặt trời và có thể là một con nhện lưng đỏ.
Phần kết luận
Trong một thời gian ngắn như vậy, FAST đã đạt được nhiều kết quả tốt liên tiếp, chứng minh sức mạnh tiềm tàng của nó như là kính thiên văn vô tuyến khẩu độ đơn lớn nhất thế giới. Tôi tin rằng trong tương lai gần, FAST sẽ đạt được thành công liên tục và giúp chúng ta hiểu rõ hơn về vũ trụ bao la.
