Một luồng ánh sáng siêu sáng rất hiếm và kỳ lạ trong vũ trụ càng trở nên kỳ lạ hơn nhờ Mắt Đại Bàng của Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA. Hiện tượng này, được gọi là Ánh sáng xanh thoáng qua nhanh (LFBOT), bất ngờ lóe sáng ở xa bất kỳ thiên hà nào. Chỉ Hubble mới có thể xác định chính xác vị trí của nó. Kết quả chỉ khiến các nhà thiên văn học bối rối hơn. Đầu tiên, họ không biết LFBOT là gì. Kết quả của Hubble cho thấy họ loại trừ một số lý thuyết khả dĩ và thậm chí còn biết ít hơn.
LFBOT là một trong những sự kiện ánh sáng khả kiến sáng nhất được biết đến trong vũ trụ -- một vụ nổ bất ngờ giống như đèn flash của máy ảnh. Kể từ lần phát hiện đầu tiên vào năm 2018, chỉ một số ít được phát hiện – một sự kiện nằm cách chúng ta khoảng 200 triệu năm ánh sáng và có biệt danh là “Con bò”. Hiện tại, LFBOT được phát hiện mỗi năm một lần.
Sau lần phát hiện đầu tiên về LFBOT, nhiều kính viễn vọng đã quan sát nó trên phổ điện từ từ tia X đến sóng vô tuyến. Được đặt tên là AT2023fhn và có biệt danh là "Finch", sự kiện ngắn gọn này thể hiện tất cả các đặc điểm nổi bật của LFBOT. Nó tỏa sáng với ánh sáng xanh cực mạnh, phát triển nhanh chóng và đạt độ sáng tối đa trước khi mờ dần trong vài ngày, không giống như siêu tân tinh, phải mất hàng tuần hoặc hàng tháng mới mờ đi.
Nhưng không giống bất kỳ LFBOT nào khác được thấy trước đây, Hubble phát hiện ra rằng Finch nằm giữa hai thiên hà lân cận - một thiên hà xoắn ốc gần đó cách chúng ta khoảng 50.000 năm ánh sáng và một thiên hà nhỏ hơn cách chúng ta khoảng 15.000 năm ánh sáng.
Hình ảnh có tiêu đề "AT2023fhnHSTWFC3/UVIS" với phím sắc độ, thanh tỷ lệ và mũi tên la bàn hiển thị ba thiên hà trên nền không gian đen mượt. Lớn nhất là thiên hà xoắn ốc màu trắng và xanh ở trung tâm ảnh. Hai thiên hà nhỏ hơn là những mảng màu trắng ở bên trái. Một đốm màu trắng kỳ lạ với con trỏ màu đỏ ở gần đầu hình ảnh là ánh sáng chói lóa từ vụ nổ của một vật thể không xác định, nhưng không liên quan đến bất kỳ thiên hà nào. Nguồn hình ảnh: NASA, ESA, STScI, Ashley Chrimes (ESA-ESTEC/Đại học Radbroud)
"Các quan sát của Hubble thực sự rất quan trọng. Chúng khiến chúng tôi nhận ra rằng thay vì so sánh với các vật thể tương tự, vật thể này khác thường vì nếu không có dữ liệu Hubble, chúng tôi sẽ không biết gì về nó", Ashley Christmas, tác giả chính của bài báo về Hubble đăng trên tạp chí Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, cho biết. (MNRAS). Ông cũng là nhà nghiên cứu tại Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và làm việc tại Đại học Radboud ở Nijmegen, Hà Lan.
Mặc dù những vụ nổ khủng khiếp này từ lâu đã được cho là một loại siêu tân tinh hiếm gặp được gọi là siêu tân tinh sụp đổ lõi, nhưng những ngôi sao khổng lồ trở thành siêu tân tinh đều có thời gian tồn tại ngắn ngủi theo tiêu chuẩn sao. Do đó, những ngôi sao nguyên thủy khổng lồ không có thời gian để di chuyển quá xa khỏi nơi chúng sinh ra - quần thể các ngôi sao mới sinh - trước khi phát nổ. Tất cả các LFBOT trước đây đều được tìm thấy trong các nhánh xoắn ốc của các thiên hà nơi quá trình hình thành sao đang diễn ra, nhưng Finch không có trong bất kỳ thiên hà nào.
Klemes cho biết: "Càng biết nhiều về LFBOT, chúng càng làm chúng tôi ngạc nhiên. Hiện tại, chúng tôi đã chứng minh rằng LFBOT có thể xuất hiện ở rất xa trung tâm của các thiên hà gần nhất và vị trí của Finch không phù hợp với kỳ vọng của chúng tôi về bất kỳ loại siêu tân tinh nào."
Cơ sở tạm thời Zwicky, một camera góc cực rộng trên mặt đất có thể quét toàn bộ bầu trời phía bắc hai ngày một lần, lần đầu tiên cảnh báo các nhà thiên văn học về "Finch" vào ngày 10 tháng 4 năm 2023. Sau khi phát hiện ra cơ sở này, các nhà nghiên cứu đã khởi xướng các chương trình quan sát được lên kế hoạch trước vẫn ở chế độ chờ, sẵn sàng nhanh chóng chuyển sự chú ý của họ sang bất kỳ ứng cử viên LFBOT tiềm năng nào.
Các phép đo quang phổ sử dụng kính viễn vọng Gemini South ở Chile cho thấy Finch nóng tới 36.000 độ F. Kính thiên văn Gemini cũng giúp xác định khoảng cách của nó với Trái đất, cho phép tính toán độ sáng của nó. Những phát hiện này, cùng với dữ liệu từ các đài quan sát khác, bao gồm Đài quan sát tia X Chandra của NASA và kính viễn vọng vô tuyến Very Large Array trên mặt đất của Quỹ Khoa học Quốc gia, xác nhận rằng vụ nổ thực sự là một vụ nổ thiên thể tần số thấp.
Một giả thuyết cho rằng LFBOT có thể là kết quả của việc một ngôi sao bị nuốt chửng bởi một lỗ đen có khối lượng trung bình (từ 100 đến 1.000 khối lượng mặt trời). Độ phân giải cao và độ nhạy hồng ngoại của Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA cuối cùng có thể được sử dụng để phát hiện ra rằng Fincher đã phát nổ bên trong một cụm sao hình cầu ở quầng sáng bên ngoài của một trong hai thiên hà lân cận. Các cụm sao hình cầu là nơi có nhiều khả năng tìm thấy các lỗ đen có khối lượng trung bình nhất.
Để giải thích vị trí bất thường của Finch, các nhà nghiên cứu đang xem xét khả năng đó là kết quả của sự va chạm của hai ngôi sao neutron, cách xa thiên hà chủ của chúng, đã xoắn ốc vào nhau trong hàng tỷ năm. Vụ va chạm này tạo ra kilonova - vụ nổ mạnh gấp 1.000 lần so với siêu tân tinh thông thường. Tuy nhiên, một giả thuyết rất mang tính suy đoán là nếu một trong những sao neutron có từ tính cao - sao từ - thì nó sẽ khuếch đại mạnh hơn nữa sức mạnh của vụ nổ, khiến nó sáng gấp 100 lần so với siêu tân tinh bình thường.
Christems cho biết: "Khám phá này đặt ra nhiều câu hỏi hơn là câu trả lời. Chúng tôi cần phải làm nhiều việc hơn để tìm ra lời giải thích chính xác trong số rất nhiều lời giải thích có thể."
TAGPH 7Vì các hiện tượng chuyển tiếp thiên văn có thể xảy ra bất kỳ lúc nào, ở bất kỳ đâu và tồn tại tương đối ngắn về mặt thiên văn nên các nhà nghiên cứu cần dựa vào các cuộc khảo sát bầu trời trên phạm vi rộng để liên tục theo dõi các khu vực rộng lớn trên bầu trời nhằm phát hiện và cảnh báo chúng các đài quan sát khác như Hubble để quan sát tiếp theo. Các nhà nghiên cứu cho biếtĐể hiểu rõ hơn về hiện tượng này sẽ cần nhiều mẫu hơn. Các kính thiên văn khảo sát toàn bầu trời sắp ra mắt, chẳng hạn như Đài thiên văn Vera C. Rubin trên mặt đất, có thể phát hiện nhiều hiện tượng hơn nữa, tùy thuộc vào cơ sở vật lý thiên văn đằng sau chúng.