Nghiên cứu: Bên trong sao neutron tồn tại vật chất lạ siêu đặc
Các nhà thiên văn học phát hiện ra rằng bên trong sao neutron chứa một loại vật chất siêu đặc mà không thể tìm thấy ở nơi nào khác trong vũ trụ.
Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) cho biết trong một thông cáo báo chí phát đi ngày 20/06 rằng trung tâm tàn dư siêu tân tinh 3C 58 chứa một ngôi sao neutron quay nhanh có tên là PSR J0205+6449. Các nhà thiên văn học đã nghiên cứu ngôi sao neutron này và những ngôi sao khác giống nó, nhằm khám phá các đặc tính của vật chất bên trong những thiên thể siêu đặc này.
Trong một nghiên cứu mới, các nhà thiên văn học đã sử dụng Đài quan sát tia X Chandra của NASA cùng vệ tinh XMM-Newton của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và phát hiện ra rằng, bên trong sao neutron chứa một loại vật chất siêu đặc mà không thể tìm thấy ở bất cứ nơi nào khác trong vũ trụ.
Trong hình ảnh 3C 58 do NASA công bố, tia X năng lượng thấp có màu đỏ, tia X năng lượng trung bình có màu xanh lá cây và dải tia X năng lượng cao có màu xanh lam. Những dữ liệu tia X này đã được kết hợp với các hình ảnh quang học màu vàng của Digitized Sky Survey.
Dữ liệu từ Đài quan sát tia X Chandra cho thấy ngôi sao neutron quay nhanh ở trung tâm (còn được gọi là sao xung, pulsar) được bao quanh bởi một vòng xuyến tia X và các dòng tia kéo dài cả hàng năm ánh sáng. Dữ liệu quang học đã trình hiện các hằng tinh trong khu vực này.
Nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu sao neutron được công bố trước đó để xác định phương trình trạng thái (equation of state), tức là các đặc tính cơ bản của sao neutron, bao gồm áp suất và nhiệt độ của các bộ phận khác nhau bên trong nó.
Các nhà nghiên cứu đã xem xét một số sao neutron nằm trong tàn dư siêu tân tinh, bao gồm 3C 58. Họ phát hiện ra rằng 3C 58 và hai sao neutron khác lạnh hơn nhiều so với các sao neutron còn lại trong nhóm nghiên cứu.
Các nhà nghiên cứu tin rằng sự nguội đi nhanh chóng một phần là do những sao neutron này nặng hơn phần lớn các sao neutron khác. Vì sao neutron càng nặng thì càng có nhiều hạt hơn, do đó có thể đã kích khởi các quá trình đặc thù khiến sao neutron nguội đi nhanh hơn.
Phần bên trong của những ngôi sao neutron này có thể đang trải qua một loại phân rã phóng xạ gần trung tâm của chúng. Trong đó, neutrino (các hạt có khối lượng nhẹ dễ dàng xuyên qua vật chất) mang đi phần lớn năng lượng và nhiệt, gây ra quá trình nguội đi nhanh chóng.
Một khả năng khác là, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một số vật chất kỳ lạ ở trung tâm của những ngôi sao neutron đang nguội đi nhanh chóng này.
Bức ảnh chứng minh
Những hình ảnh về 3C 58 do NASA công bố được trình hiện bởi tia X và ánh sáng khả kiến. Ở trung tâm tàn dư siêu tân tinh là một ngôi sao neutron quay nhanh (pulsar), trình hiện dưới dạng một vật thể màu trắng sáng với hình dạng hơi thon dài.
Bức ảnh cho thấy các vòng vật chất và vòng xoáy màu xanh lam và tím kéo dài ra ngoài theo nhiều hướng từ ngôi sao neutron, giống như hình dạng của một con bạch tuộc và các cánh tay của nó.
