Thăm dò bề mặt sao Pulsar lần đầu tiên

Pulsar là ngọn hải đăng của vũ trụ. Những vật thể nhỏ bé, nhỏ gọn này là những ngôi sao neutron - tàn dư của những ngôi sao khổng lồ một thời quay nhanh, chiếu bức xạ vào không gian.

Giờ đây, lần đầu tiên các nhà thiên văn học đã lập bản đồ bề mặt của một pulsar rộng 16 dặm với chi tiết tinh xảo. Kết quả này thách thức các luận thuyết hiện đại của các nhà thiên văn học về pulsar, và mở ra cánh cửa để tìm hiểu thêm về những vật thể cực đoan này.

Nguồn ảnh: Scientific American.

Trong một  loạt các bài báo được xuất bản trên Tạp chí Vật lý thiên văn, các nhà nghiên cứu đã sử dụng NICER để quan sát sao xung J0030 + 0451, hay viết tắt là J0030, nằm cách chòm sao Song Ngư 1.100 năm ánh sáng.

Hai đội - một do các nhà nghiên cứu tại Đại học Amsterdam và một nhóm do Đại học Maryland dẫn đầu đã theo dõi ánh sáng tia X từ J0030 theo thời gian để lập bản đồ bề mặt của pulsar và đo khối lượng của nó. Cả hai đội đã tạo ra một một bức tranh đúng như họ mong đợi.

Theo đó, Pulsar giống như lỗ đen, là những vật thể cực kỳ dày đặc nhưng cực kỳ nhỏ. Trọng lực to lớn của chúng uốn cong không-thời gian xung quanh chúng, cho chúng ta một cái nhìn thoáng qua về phía xa của pulsar, ngay cả khi chúng xoay ra khỏi tầm nhìn.

Hiệu ứng này cũng làm cho pulsar có vẻ lớn hơn một chút so với kích thước thực tế của nó. Do NICER có thể theo dõi sự xuất hiện của tia X từ pulsar với độ chính xác cực cao (tốt hơn 100 nano/ giây), các nhà nghiên cứu có thể tạo ra bản đồ bề mặt của ngôi sao và đo kích thước của nó với độ chính xác chưa từng thấy.

Các đội xác định rằng, ngôi sao neutron này nặng nằm trong khoảng từ 1,3 đến 1,4 lần khối lượng Mặt trời. Và nó rộng 16 dặm (26 km).

Những số liệu thống kê này chưa có gì đáng ngạc nhiên cả. Nhưng tiếp theo, các nhà thiên văn học đã tìm cách lập bản đồ xác định vị trí các điểm nóng trên bề mặt của J0030.

Kết quả cho thấy vật thể này có hai điểm nóng, một điểm nằm ở mỗi cực từ của chúng. Khi ngôi sao quay tròn, các điểm nóng bắn bức xạ ra ngoài không gian thành những chùm mỏng, giống như một ngọn hải đăng.