Các nhà thiên văn đã phát hiện các tia gamma có năng lượng cao chưa từng thấy đi ra từ gần trung tâm của hệ Ngân Hà. Hàng trăm tín hiệu tia gamma đã được phát hiện với năng lượng cực cao. Trong đó, những tín hiệu mạnh nhất vượt qua ngưỡng Peta-electronvolt (PeV) - cao hơn nhiều so với mức chúng ta có thể tưởng tượng trước đây.
Tia gamma là loại bức xạ có năng lượng cao nhất trong các loại sóng điện từ, được giải phóng trong các sự kiện cực đoan như siêu tân tinh, sự hủy diệt vật chất-phản vật chất và hoạt động của các thiên thể như sao xung. Chúng thường được phát hiện với các năng lượng trong dải Giga-electrovolt (GeV), nhưng chúng đôi khi cũng đạt đến ngưỡng Tera-electronvolt (TeV), là 1.000 GeV.
Vào năm 2019, tinh vân Con Cua đã trở thành nơi phát các tia gamma năng lượng lớn nhất từng được phát hiện, với năng lượng 100 TeV. Năng lượng này được coi là khá gần với giới hạn trên đối với mức mà các nguồn phát năng lượng có thể đạt đến được trong Dải Ngân hà của chúng ta - nhưng bây giờ mức trần đó đã hoàn toàn bị phá vỡ.
Các nhà thiên văn tại Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) (Tạm dịch: Đài quan sát Chùm tia Không trung Cao độ Lớn) ở Trung Quốc hiện đã phát hiện ra tia gamma có năng lượng cao hơn 1 PeV hay 1.000 TeV, tức là cao hơn 10 lần so với mức tối đa trước đây đo được trong thiên hà của chúng ta.
Nhóm nghiên cứu đã xác định được 530 photon năng lượng cực cao từ 12 nguồn, với năng lượng lên tới khoảng 1 PeV. Đáng kinh ngạc, tia gamma có năng lượng lên tới 1,4 PeV. Năng lượng này khiến nó trở thành photon có năng lượng cao nhất từng được quan sát thấy. Nhóm nghiên cứu đã có thể theo dõi bức xạ kỷ lục này tới một vùng hình thành sao đang hoạt động trong chòm sao Thiên Nga.
Nhóm nghiên cứu gọi những máy gia tốc hạt vũ trụ mạnh mẽ tạo ra ra các tia gamma này là “PeVatron”, mặc dù vẫn chưa biết chính xác bằng cách nào mà các photon có thể được gia tốc đến những năng lượng cao như vậy. Nguồn chính xác của chúng cũng chưa được xác định, nhưng các nhà thiên văn nói rằng chúng dường như có liên quan đến sự hình thành sao, tinh vân hoặc tàn dư siêu tân tinh. Những quan sát sâu hơn về những loại thiên thể này có thể cho phép các nhà khoa học hiểu rõ hơn về nguồn gốc của các tia vũ trụ.
Phát hiện cũng mới chỉ là bước khởi đầu do LHAASO vẫn đang được xây dựng. Những khám phá trong nghiên cứu này được thực hiện bằng cách sử dụng lần chạy quan sát đầu tiên với chỉ một nửa mảng dò tín hiệu. Khi phần còn lại của cơ sở đi vào hoạt động, những câu hỏi này có thể được khảo sát sâu hơn.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature.
Văn Thiện
Theo Newatlas
