Ngày 13 tháng 2024 năm XNUMX (Tin tức Nanowerk) Các nhà vật lý thường dựa vào sự bất ổn Rayleigh-Taylor để giải thích tại sao các cấu trúc chất lỏng hình thành trong plasma, nhưng đó có thể không phải là câu chuyện đầy đủ khi nói đến vòng các cụm hydro xung quanh siêu tân tinh 1987A, nghiên cứu từ Đại học Michigan cho thấy. Trong một nghiên cứu được công bố trên Physical Review Letters (“Cơ chế thủy động lực cho sự kết tụ dọc theo các vòng xích đạo của SN1987A và các ngôi sao khác”), đội nghiên cứu lập luận rằng sự bất ổn của Crow giải thích tốt hơn “chuỗi ngọc trai” bao quanh tàn dư của ngôi sao, làm sáng tỏ một bí ẩn vật lý thiên văn lâu đời.
Mô phỏng cho thấy hình dạng của đám mây khí ở bên trái và các xoáy hoặc vùng dòng chảy quay nhanh ở bên phải. Mỗi vòng tượng trưng cho một thời điểm sau này trong quá trình phát triển của đám mây. Nó cho thấy một đám mây khí ban đầu là một vòng chẵn không có chuyển động quay trở thành một vòng vón cục như thế nào khi các xoáy phát triển. Cuối cùng khí vỡ thành các khối riêng biệt. (Hình ảnh: Michael Wadas, Phòng thí nghiệm dòng chảy và máy tính khoa học) Michael Wadas, tác giả tương ứng của nghiên cứu và là sinh viên tốt nghiệp ngành cơ khí, cho biết: “Điều thú vị về điều này là cơ chế tương tự giúp phá vỡ các tín hiệu máy bay có thể hoạt động ở đây”. kỹ thuật tại thời điểm làm việc. Trong các vệt phản lực, sự mất ổn định của Crow tạo ra những đứt gãy trên đường mây mượt mà do luồng không khí xoắn ốc thoát ra từ cuối mỗi cánh, được gọi là xoáy ở đầu cánh. Những dòng xoáy này chảy vào nhau, tạo ra những khoảng trống – thứ mà chúng ta có thể nhìn thấy do hơi nước trong khí thải. Và sự bất ổn của Crow có thể làm được điều mà Rayleigh-Taylor không thể: dự đoán số lượng các khối nhìn thấy xung quanh tàn dư. Wadas, hiện là học giả sau tiến sĩ tại Viện Công nghệ California, cho biết: “Sự bất ổn của Rayleigh-Taylor có thể cho bạn biết rằng có thể có các khối, nhưng sẽ rất khó để rút ra một con số từ đó”.
Trên nền đen, các ngôi sao mờ hoặc ở xa phát sáng màu trắng, với ba ngôi sao gần hơn hoặc sáng hơn tạo ra các mẫu nhiễu xạ hình lục giác giống như những bông tuyết cầu vồng. Ở giữa khung hình, tàn dư siêu tân tinh giống như một con mắt bò sát, với đám mây mòng két ở trung tâm được bao quanh bởi các chấm trắng sáng là những khối hydro được thắp sáng bởi sóng xung kích từ siêu tân tinh. Một làn sương mù nhạt bao quanh vòng các chấm, bên trong có những chấm khác ít rõ ràng hơn. Siêu tân tinh 1987A là một trong những vụ nổ sao nổi tiếng nhất vì nó tương đối gần Trái đất, cách chúng ta 163,000 năm ánh sáng và ánh sáng của nó tới Trái đất vào thời điểm tồn tại các đài quan sát phức tạp để chứng kiến sự tiến hóa của nó. Đây là siêu tân tinh đầu tiên có thể nhìn thấy bằng mắt thường kể từ siêu tân tinh Kepler năm 1604, khiến nó trở thành một sự kiện vật lý thiên văn cực kỳ hiếm gặp và đóng vai trò to lớn trong việc định hình sự hiểu biết của chúng ta về quá trình tiến hóa sao.
Hình ảnh cận hồng ngoại của tàn dư do siêu tân tinh 1987A để lại, được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian James Webb. Các cụm hydro được gọi là “chuỗi ngọc trai” xuất hiện dưới dạng một vòng chấm trắng xung quanh tâm xanh mòng két của tàn dư sao, vẫn tỏa sáng rực rỡ nhờ năng lượng được truyền từ sóng xung kích siêu tân tinh. Số lượng các cụm phù hợp với sự bất ổn của Crow đã khiến chúng hình thành. (Hình ảnh: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Đại học Cardiff), R. Arendt (Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA & Đại học Maryland, Hạt Baltimore), C. Fransson (Đại học Stockholm), J. Larsson (Viện Hoàng gia KTH Technology), A. Pagan (STScI)) Trong khi vẫn còn nhiều điều chưa biết về ngôi sao đã phát nổ, người ta tin rằng vòng khí bao quanh ngôi sao trước vụ nổ đến từ sự hợp nhất của hai ngôi sao. Những ngôi sao đó giải phóng hydro vào không gian xung quanh chúng khi chúng trở thành một người khổng lồ xanh hàng chục nghìn năm trước siêu tân tinh. Đám mây khí hình vòng đó sau đó bị cản trở bởi dòng hạt tích điện tốc độ cao phát ra từ ngôi sao khổng lồ xanh, được gọi là gió sao. Các cụm này được cho là đã hình thành trước khi ngôi sao phát nổ. Các nhà nghiên cứu đã mô phỏng cách gió đẩy đám mây ra ngoài đồng thời kéo lê trên bề mặt, với phần trên và phần dưới của đám mây bị đẩy ra ngoài nhanh hơn phần giữa. Điều này khiến đám mây tự cuộn tròn, gây ra sự mất ổn định của Quạ và khiến nó vỡ thành những khối khá đều nhau và trở thành chuỗi ngọc trai. Dự đoán về 32 rất gần với 30 đến 40 cụm được quan sát xung quanh tàn dư siêu tân tinh 1987A. Eric Johnsen, giáo sư kỹ thuật cơ khí của UM và là tác giả cấp cao của nghiên cứu cho biết: “Đó là lý do chính khiến chúng tôi nghĩ đây là sự mất ổn định của Crow”. Nhóm nghiên cứu đã nhìn thấy những gợi ý rằng sự bất ổn của Crow có thể dự đoán sự hình thành của nhiều vòng cườm hơn xung quanh ngôi sao, nằm xa hơn so với vòng có vẻ sáng nhất trong ảnh chụp từ kính viễn vọng. Wadas giải thích, họ rất vui khi thấy có nhiều khối hơn xuất hiện trong ảnh chụp từ camera cận hồng ngoại của Kính viễn vọng Không gian James Webb, được phát hành vào tháng XNUMX năm ngoái. Nhóm nghiên cứu cũng đề xuất rằng sự bất ổn của Crow có thể xuất hiện khi bụi xung quanh một ngôi sao lắng xuống các hành tinh, mặc dù cần nghiên cứu thêm để khám phá khả năng này.
Mô phỏng cho thấy hình dạng của đám mây khí ở bên trái và các xoáy hoặc vùng dòng chảy quay nhanh ở bên phải. Mỗi vòng tượng trưng cho một thời điểm sau này trong quá trình phát triển của đám mây. Nó cho thấy một đám mây khí ban đầu là một vòng chẵn không có chuyển động quay trở thành một vòng vón cục như thế nào khi các xoáy phát triển. Cuối cùng khí vỡ thành các khối riêng biệt. (Hình ảnh: Michael Wadas, Phòng thí nghiệm dòng chảy và máy tính khoa học) Michael Wadas, tác giả tương ứng của nghiên cứu và là sinh viên tốt nghiệp ngành cơ khí, cho biết: “Điều thú vị về điều này là cơ chế tương tự giúp phá vỡ các tín hiệu máy bay có thể hoạt động ở đây”. kỹ thuật tại thời điểm làm việc. Trong các vệt phản lực, sự mất ổn định của Crow tạo ra những đứt gãy trên đường mây mượt mà do luồng không khí xoắn ốc thoát ra từ cuối mỗi cánh, được gọi là xoáy ở đầu cánh. Những dòng xoáy này chảy vào nhau, tạo ra những khoảng trống – thứ mà chúng ta có thể nhìn thấy do hơi nước trong khí thải. Và sự bất ổn của Crow có thể làm được điều mà Rayleigh-Taylor không thể: dự đoán số lượng các khối nhìn thấy xung quanh tàn dư. Wadas, hiện là học giả sau tiến sĩ tại Viện Công nghệ California, cho biết: “Sự bất ổn của Rayleigh-Taylor có thể cho bạn biết rằng có thể có các khối, nhưng sẽ rất khó để rút ra một con số từ đó”.Trên nền đen, các ngôi sao mờ hoặc ở xa phát sáng màu trắng, với ba ngôi sao gần hơn hoặc sáng hơn tạo ra các mẫu nhiễu xạ hình lục giác giống như những bông tuyết cầu vồng. Ở giữa khung hình, tàn dư siêu tân tinh giống như một con mắt bò sát, với đám mây mòng két ở trung tâm được bao quanh bởi các chấm trắng sáng là những khối hydro được thắp sáng bởi sóng xung kích từ siêu tân tinh. Một làn sương mù nhạt bao quanh vòng các chấm, bên trong có những chấm khác ít rõ ràng hơn. Siêu tân tinh 1987A là một trong những vụ nổ sao nổi tiếng nhất vì nó tương đối gần Trái đất, cách chúng ta 163,000 năm ánh sáng và ánh sáng của nó tới Trái đất vào thời điểm tồn tại các đài quan sát phức tạp để chứng kiến sự tiến hóa của nó. Đây là siêu tân tinh đầu tiên có thể nhìn thấy bằng mắt thường kể từ siêu tân tinh Kepler năm 1604, khiến nó trở thành một sự kiện vật lý thiên văn cực kỳ hiếm gặp và đóng vai trò to lớn trong việc định hình sự hiểu biết của chúng ta về quá trình tiến hóa sao.
Hình ảnh cận hồng ngoại của tàn dư do siêu tân tinh 1987A để lại, được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian James Webb. Các cụm hydro được gọi là “chuỗi ngọc trai” xuất hiện dưới dạng một vòng chấm trắng xung quanh tâm xanh mòng két của tàn dư sao, vẫn tỏa sáng rực rỡ nhờ năng lượng được truyền từ sóng xung kích siêu tân tinh. Số lượng các cụm phù hợp với sự bất ổn của Crow đã khiến chúng hình thành. (Hình ảnh: NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Đại học Cardiff), R. Arendt (Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA & Đại học Maryland, Hạt Baltimore), C. Fransson (Đại học Stockholm), J. Larsson (Viện Hoàng gia KTH Technology), A. Pagan (STScI)) Trong khi vẫn còn nhiều điều chưa biết về ngôi sao đã phát nổ, người ta tin rằng vòng khí bao quanh ngôi sao trước vụ nổ đến từ sự hợp nhất của hai ngôi sao. Những ngôi sao đó giải phóng hydro vào không gian xung quanh chúng khi chúng trở thành một người khổng lồ xanh hàng chục nghìn năm trước siêu tân tinh. Đám mây khí hình vòng đó sau đó bị cản trở bởi dòng hạt tích điện tốc độ cao phát ra từ ngôi sao khổng lồ xanh, được gọi là gió sao. Các cụm này được cho là đã hình thành trước khi ngôi sao phát nổ. Các nhà nghiên cứu đã mô phỏng cách gió đẩy đám mây ra ngoài đồng thời kéo lê trên bề mặt, với phần trên và phần dưới của đám mây bị đẩy ra ngoài nhanh hơn phần giữa. Điều này khiến đám mây tự cuộn tròn, gây ra sự mất ổn định của Quạ và khiến nó vỡ thành những khối khá đều nhau và trở thành chuỗi ngọc trai. Dự đoán về 32 rất gần với 30 đến 40 cụm được quan sát xung quanh tàn dư siêu tân tinh 1987A. Eric Johnsen, giáo sư kỹ thuật cơ khí của UM và là tác giả cấp cao của nghiên cứu cho biết: “Đó là lý do chính khiến chúng tôi nghĩ đây là sự mất ổn định của Crow”. Nhóm nghiên cứu đã nhìn thấy những gợi ý rằng sự bất ổn của Crow có thể dự đoán sự hình thành của nhiều vòng cườm hơn xung quanh ngôi sao, nằm xa hơn so với vòng có vẻ sáng nhất trong ảnh chụp từ kính viễn vọng. Wadas giải thích, họ rất vui khi thấy có nhiều khối hơn xuất hiện trong ảnh chụp từ camera cận hồng ngoại của Kính viễn vọng Không gian James Webb, được phát hành vào tháng XNUMX năm ngoái. Nhóm nghiên cứu cũng đề xuất rằng sự bất ổn của Crow có thể xuất hiện khi bụi xung quanh một ngôi sao lắng xuống các hành tinh, mặc dù cần nghiên cứu thêm để khám phá khả năng này.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64846.php
