Các nhà thiên văn học đã tiết lộ nhiều chi tiết ấn tượng hơn về một trong những khám phá ma quái nhất của chúng ta, tinh vân gió xung MSH 15-52, còn được gọi là “bàn tay vũ trụ” hay “bàn tay của Chúa”. Bằng cách kết hợp sức mạnh của hai kính viễn vọng tia X, Đài quan sát tia X Chandra mạnh mẽ của NASA và Nhà thám hiểm phân cực hình ảnh tia X (IXPE), các nhà nghiên cứu hiện đã hình dung được ‘xương’ từ trường bên trong hiện tượng giống như bóng ma.
Trưởng nhóm nghiên cứu Roger Romani, từ Đại học Stanford, cho biết: “Dữ liệu IXPE cung cấp cho chúng tôi bản đồ đầu tiên về từ trường trong ‘bàn tay’. “Các hạt tích điện tạo ra tia X di chuyển dọc theo từ trường, xác định hình dạng cơ bản của tinh vân, giống như xương trong bàn tay con người.”
Năm 2001, Đài quan sát tia X Chandra của NASA lần đầu tiên quan sát sao xung PSR B1509-58 và thấy tinh vân gió xung của nó (MSH 15-52) giống bàn tay con người. Sao xung, ở đáy ‘lòng bàn tay’ của tinh vân, nằm cách Trái đất khoảng 16.000 năm ánh sáng.
Giờ đây, sau khi quan sát MSH 15-52 trong khoảng 17 ngày, IXPE đã tiết lộ thêm chi tiết về sự hình thành đầy ám ảnh. Đây là thời gian dài nhất mà kính viễn vọng đã được huấn luyện trên bất kỳ vật thể nào kể từ khi nó ra mắt vào năm 2021.
Bàn tay bốn ngón ma quái, với các hạt tích điện tạo thành cấu trúc “xương” của tinh vân
Kết hợp dữ liệu kính thiên văn, các nhà thiên văn học đã chỉ ra rằng thông qua dòng chảy của các hạt mang năng lượng và phản vật chất, tàn dư siêu tân tinh này tồn tại khoảng 1.500 năm sau khi ngôi sao cạn kiệt năng lượng và tự sụp đổ.
Đồng tác giả Josephine Wong, cũng đến từ Stanford, cho biết: “Tất cả chúng ta đều quen thuộc với tia X như một công cụ y tế chẩn đoán cho con người. “Ở đây, chúng tôi đang sử dụng tia X theo một cách khác, nhưng chúng lại tiết lộ những thông tin mà chúng tôi không thể biết được.”
IXPE mô tả chi tiết hướng điện trường của tia X, được xác định bởi từ trường của nguồn (phân cực tia X). Độ phân cực ở một số vùng của MSH 15-52 cực kỳ cao, cho thấy có rất ít nhiễu loạn ở những phần đó của tinh vân.
Tuy nhiên, để nâng cao hình ảnh tổng hợp, các nhà khoa học đã tiết lộ rằng các hạt mang năng lượng được tăng sức mạnh ở những vùng hỗn loạn phức tạp hơn gần xung ở đáy lòng bàn tay. Sau đó, chúng chảy đến các vùng đồng đều của từ trường – hoặc dọc theo cổ tay, các ngón tay và ngón cái.
Dữ liệu mới cũng tiết lộ một tia tia X sáng từ lòng bàn tay, dọc theo cổ tay. Trong khi độ phân cực thấp ở nơi nó bắt đầu, có thể là do sự nhiễu loạn và từ trường hỗn loạn, dòng tia thẳng lên và sáng lên, cho thấy độ phân cực cao hơn nhiều ở khu vực bên ngoài, nơi bàn tay bị ‘cắt đứt’.
“Chúng tôi đã phát hiện ra lịch sử sự sống của các hạt vật chất siêu năng lượng và phản vật chất xung quanh ẩn tinh,” đồng tác giả Niccolò Di Lalla, từ Stanford, cho biết. “Điều này dạy chúng ta về cách các ẩn tinh có thể hoạt động như máy gia tốc hạt.”
Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn . Để biết thêm, hãy xem video dưới đây: