Công trình có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc về hoạt động của các máy bay phản lực lỗ đen và giúp chúng ta hiểu được tốc độ giãn nở của vũ trụ.
Các thành phần của hệ thống thấu kính hấp dẫn B0218 + 357. Các đường ngắm khác nhau cho một blazar nền dẫn đến hai hình ảnh cho thấy sự bùng nổ ở những thời điểm hơi khác nhau. NASA Fermi đã thực hiện các phép đo tia gamma đầu tiên về độ trễ này trong hệ thống ống kính. Hình ảnh thông qua Trung tâm hàng không vũ trụ NASA God Goddard.
Tia gamma là một dạng bức xạ có năng lượng gấp hàng tỷ lần so với ánh sáng mà ánh sáng nhìn thấy trước mắt chúng ta. Một số vật thể mạnh mẽ và kỳ lạ nhất trong không gian được cho là tạo ra tia gamma. Kể từ khi tia gamma don lồng xuyên qua bầu khí quyển Trái đất, các nhà thiên văn học đã phóng tàu vũ trụ để nghiên cứu vũ trụ khi nó nhìn vào tia gamma. Bây giờ các nhà thiên văn học sử dụng đài quan sát tia gamma của NASA Fermi đã thực hiện các phép đo tia gamma đầu tiên của ống kính hấp dẫn. Họ đang báo cáo về kết quả của họ trong tuần này tại cuộc họp lần thứ 223 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ tại Washington D.C.
Một thấu kính hấp dẫn được hình thành thông qua sự liên kết vũ trụ hiếm hoi cho phép trọng lực của một vật thể lớn uốn cong và khuếch đại ánh sáng từ một nguồn xa hơn. Trong nghiên cứu này, các nhà thiên văn học đã sử dụng một tính năng của thấu kính hấp dẫn gọi là phát lại bị trì hoãn để nghiên cứu nguồn xa.
Vào tháng 9 năm 2012, Kính thiên văn khu vực lớn Fermi Thang (LAT) đã phát hiện một loạt các tia sáng tia gamma sáng từ một nguồn có tên là B0218 + 357, nằm cách Trái đất 4,35 tỷ năm ánh sáng theo hướng của chòm sao Tam giác. Những ngọn lửa mạnh này, trong một hệ thống thấu kính hấp dẫn đã biết, đã cung cấp chìa khóa để thực hiện phép đo ống kính.
Các nhà thiên văn học phân loại B0218 + 357 là một áo khoác. Nó là một loại thiên hà hoạt động lưu ý cho khí thải mạnh mẽ và hành vi không thể đoán trước. Ở trung tâm blazar, là một hố đen hàng tỷ mặt trời. Các tia gamma được tạo ra như vật chất xoắn ốc về phía lỗ, thông qua các tia của các hạt nổ ra bên ngoài, đi gần tốc độ ánh sáng theo hướng ngược lại.
Điều đó xảy ra khi có một thiên hà xoắn ốc trực diện giữa chúng ta và blazar B0218 + 357. Thiên hà xoắn ốc tạo ra hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, bẻ cong bức xạ từ blazar thành các đường khác nhau. Do đó, các nhà thiên văn học xem nền blazar là hình ảnh kép.
Hình ảnh Hubble này trông giống như hai nguồn sáng. Nhưng mỗi chấm sáng là một hình ảnh của một blazar nền đơn, được gọi là B0218 + 357. Trong hình ảnh này, bạn cũng có thể thấy các nhánh xoắn ốc mờ nhạt thuộc về thiên hà xoắn ốc xen kẽ, đang tạo ra hiệu ứng thấu kính. B0218 + 357 tự hào có sự phân tách nhỏ nhất của các hình ảnh được thấu kính hiện được biết đến. Hình ảnh thông qua NASA / ESA và Lưu trữ di sản Hubble.
Hình ảnh này minh họa một thiên hà can thiệp có thể hoạt động như một ống kính, để tạo ra một cặp hình ảnh từ một đối tượng. Hình ảnh thông qua Trung tâm hàng không vũ trụ NASA God Goddard.
Jeff Scargle, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm nghiên cứu NASA Am Ames ở Moffett Field, California, cho biết:
Một đường dẫn ánh sáng dài hơn một chút so với đường dẫn khác, vì vậy khi chúng tôi phát hiện các tia sáng trong một hình ảnh, chúng tôi có thể cố gắng bắt chúng sau đó khi chúng phát lại trong hình ảnh kia.
Vào năm 2012, nhóm Fermi đã xác định ba tập phim pháo sáng trong B0218 + 357. Họ tìm thấy sự chậm trễ phát lại 11,46 ngày.
Thành viên nhóm Stefan Larsson, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Stockholm, Thụy Điển, cho biết:
Trong suốt một ngày, một trong những ngọn lửa này có thể làm sáng ngọn lửa 10 lần trong các tia gamma nhưng chỉ 10% trong ánh sáng và đài phát thanh, điều này cho chúng ta biết rằng vùng phát ra tia gamma rất nhỏ so với những tia phát ra ở năng lượng thấp hơn .
Các nhà khoa học nói rằng việc so sánh các quan sát tia vô tuyến và tia gamma của các hệ thống thấu kính bổ sung có thể giúp cung cấp những hiểu biết mới về hoạt động của các máy bay phản lực lỗ đen mạnh mẽ như trong B0218 + 357.
Công trình cũng có thể thiết lập các ràng buộc mới đối với các đại lượng vũ trụ quan trọng như hằng số Hubble, mô tả tốc độ giãn nở của vũ trụ.
Điểm mấu chốt: Các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng tia gamma Fermi đã thực hiện nghiên cứu đầu tiên về một thấu kính hấp dẫn trong tia gamma. Họ đã nghiên cứu một blazar gọi là B0218 + 357. Các tia gamma từ vật thể này được cho là được tạo ra khi vật chất xoắn vào lỗ đen hàng tỷ khối lượng mặt trời, tạo ra các tia vật chất mạnh mẽ từ lỗ, di chuyển theo hướng ngược lại. Hiệu ứng thấu kính được tạo bởi một thiên hà xoắn ốc giữa chúng ta và B0218 + 357. Các nhà thiên văn học cho rằng công trình này sẽ giúp cung cấp những hiểu biết mới về máy bay phản lực lỗ đen.
Tìm hiểu thêm về nghiên cứu tại NASA.gov
Đọc thêm từ tuần này Cuộc họp AAS tại Washington D.C.:
Pulsar ba mili giây tiết lộ bí mật của trọng lực
Cách hàng đầu để tìm kiếm trực tuyến cho du khách thời gian
Hình ảnh của một nhà máy sản xuất bụi siêu tân tinh