Một vụ nổ tia gamma sáng nhất mà con người chứng kiến từ trước đến nay có thể được cung cấp năng lượng bởi cấu trúc dòng tia độc đáo của nó, theo một nghiên cứu mới.
Được phát hiện vào tháng 10 năm ngoái, vụ nổ, có tên gọi là GRB 221009A, được công nhận là vụ nổ lớn nhất kể từ sau Big Bang. Nó xảy ra 10.000 năm một lần và sáng hơn 70 lần so với bất kỳ vụ nổ nào quan sát được trước đây.
Nghiên cứu sinh tiến sĩ Jillian Rastinejad của Đại học Northwestern, người cũng là thành viên của nhóm đã quan sát GRB 221009A cho biết: “Các photon được phát hiện từ GRB này có năng lượng lớn hơn cả những phonton do Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) tạo ra”.
Tuy nhiên, lý do đằng sau độ sáng đáng kinh ngạc của nó vẫn còn là một bí ẩn.
Một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Science Advances đã sử dụng các quan sát từ Mảng kính viễn vọng quang phổ hạt nhân (NuSTAR) của NASA để điều tra cách mà một ngôi sao đang suy sụp có thể phóng ra dòng tia vật chất có hình dạng khác lạ và các đặc điểm đặc trưng khác.
Những khác biệt này có thể bắt nguồn từ ngôi sao tiền thân, vì tính chất vật lý của nó có thể ảnh hưởng đến đặc điểm của vụ nổ. Ngoài ra, có thể có một cơ chế hoàn toàn khác chịu trách nhiệm cho việc phóng những dòng tia sáng nhất vào không gian, theo đề xuất của các nhà khoa học.
Eleonora Troja, Giáo sư Vật lý tại Đại học Rome, người đứng đầu các quan sát NuSTAR, giải thích: "Cách duy nhất để tạo ra một cấu trúc dòng tia khác lạ có năng lượng thay đổi là thay đổi một số tính chất của ngôi sao đã phát nổ, như kích thước, khối lượng, mật độ hoặc từ trường của nó…”
Tia gamma là dạng ánh sáng giàu năng lượng nhất trong vũ trụ và không thể nhìn thấy bằng mắt người. Tuy nhiên, GRB 221009A, với biệt danh là BOAT (sáng nhất mọi thời đại), sáng đến mức vượt quá ngưỡng đo được của hầu hết các thiết bị tia gamma trong không gian. Do đó, để xác định độ sáng thực tế của nó, các nhà khoa học phải tái tạo lại sự kiện bằng cách sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Tia Gamma Fermi của NASA.
GRB 221009A cũng được phát hiện bởi kính viễn vọng không gian Hubble và James Webb, các tàu vũ trụ Wind và Voyager 1 của NASA, cũng như Tàu quỹ đạo Mặt trời của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA).
Giống như các vụ nổ tia gamma khác, GRB 221009A cũng cho thấy một dòng tia phát ra từ ngôi sao đang suy sụp, với các tia gamma phát ra từ khí nóng ở trung tâm.
Tuy nhiên, khác các vụ nổ đã biết, GRB 221009A cho thấy một dòng tia hẹp nằm trong dòng khí rộng hơn. Ngoài ra, năng lượng của vật chất trong GRB 221009A cũng thay đổi. Tức là, không giống như trường hợp một viên đạn được bắn ra từ súng, năng lượng của vật liệu đã thay đổi khi nó di chuyển ra khỏi lõi của dòng tia. Theo các nhà khoa học, hiện tượng này chưa từng được quan sát thấy trong các vụ nổ tia gamma kéo dài.
Phát hiện này có khả năng đặt nền móng cho các nghiên cứu về GRB trong tương lai khi các nhà khoa học cố gắng giải mã những bí ẩn xung quanh những vụ nổ năng lượng mạnh mẽ này. Nó cũng có thể giúp các nhà vật lý mô hình hóa tốt hơn cấu trúc dòng tia của GRB.
Đồng tác giả nghiên cứu và phó giáo sư vật lý Alexander van der Horst của Đại học George Washington cho biết: “Trong một thời gian dài, chúng tôi đã nghĩ các dòng tia có hình dạng giống như những chiếc kem ốc quế. Tuy nhiên, một số vụ nổ tia gamma trong những năm gần đây, và đặc biệt là công trình được trình bày ở đây cho thấy rằng chúng ta cần các mô hình phức tạp hơn và mô phỏng máy tính chi tiết về các vụ nổ tia gamma”.
Theo Weather.com, Livescience
Văn Thiện tổng hợp
