Các nhà thiên văn đã theo dõi một vật thể vũ trụ bí ẩn bắn ra 1.652 vụ nổ năng lượng trong một khoảng thời gian ngắn. Mặc dù các nhà nghiên cứu vẫn còn bối rối về điều gì đã gây ra các vụ nổ liên tục lặp lại, nhưng họ hy vọng những quan sát sẽ giúp họ tiến gần hơn đến câu trả lời.
Thực thể được đề cập được gọi là một vụ nổ vô tuyến nhanh (FRB), một hiện tượng bí ẩn được quan sát lần đầu tiên vào năm 2007. FRB tạo ra các xung trong phần vô tuyến của phổ điện từ, những xung này chỉ kéo dài vài phần nghìn giây nhưng tạo ra nhiều năng lượng như mặt trời trong một năm.
Một số FRBs phát ra năng lượng chỉ một lần, nhưng nhiều trong đó có một đối tượng gọi là FRB 121.102, nằm ở một ngôi sao lùn thiên hà 3 tỷ năm ánh sáng và lặp lại các vụ nổ đó. Sử dụng Kính viễn vọng vô tuyến hình cầu khẩu độ 5 trăm mét (FAST) ở Trung Quốc, các nhà khoa học đã quyết định tiến hành một nghiên cứu sâu rộng về hiện tượng FRB lặp lại này.
-
- Các nhà thiên văn học đã tìm thấy một FRB bên trong dải Ngân hà của chúng ta, nhờ đó họ xác định được nguồn gốc là một loại sao chết được gọi là sao nam châm. (Ảnh minh hoạ: Pixabay)
Ông Trương Bình, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Nevada, Las Vegas, nói với Live Science, chiến dịch chỉ nhằm thu thập dữ liệu thông thường về thực thể cụ thể này. "Ban đầu, nó chỉ giống như là sưu tập tem".
Ông Trương nói thêm, FAST là kính thiên văn vô tuyến nhạy nhất thế giới, vì vậy nó có thể phát hiện những điều mà các đài quan sát trước đây có thể đã bỏ sót. Trong khoảng 60 giờ, các nhà nghiên cứu đã theo dõi FRB 121102 phát nổ 1.652 lần, đôi khi lên đến 117 lần mỗi giờ, nhiều hơn nhiều so với bất kỳ FRB lặp lại nào được biết đến trước đây. Kết quả của các nhà nghiên cứu được công bố vào ngày 13 tháng 10 trên tạp chí Nature.
Hầu hết các FRB xảy ra trong các vũ trụ xa xôi, điều này gây khó khăn cho việc nghiên cứu chúng. Nhưng vào năm 2020, các nhà thiên văn học đã tìm thấy một FRB bên trong dải Ngân hà của chúng ta, nhờ đó họ xác định được nguồn gốc là một loại sao chết được gọi là sao nam châm.
Các nam châm được hình thành từ các xác sao siêu đặc được gọi là sao neutron. Trong khi tất cả các sao neutron đều có từ trường mạnh, một số ngôi sao ngoại lai có từ trường đặc biệt với cường độ cao có thể làm biến dạng hành vi của chúng, khiến chúng trở thành từ trường. Liệu tất cả FRB có phải là nam châm hay không vẫn chưa được xác định.
Người ta cũng chưa biết các từ trường tạo ra FRB như thế nào. Nhưng nếu FRB 121102 là một nam châm, thì dữ liệu mà ông Zhang và các đồng nghiệp của ông thu thập được cho thấy rằng các vụ nổ nhanh đang xảy ra ngay trên bề mặt của ngôi sao chứ không phải trong khí và bụi xung quanh.
Từ trường cực mạnh của Magnetars, mạnh hơn Trái đất hàng nghìn tỷ lần, đôi khi có thể trải qua các đợt dữ dội tạo ra các vụ nổ năng lượng. Các nhà thiên văn học nghiên cứu FRB nghi ngờ rằng họ đã phát hiện ra sóng vô tuyến từ vụ nổ ban đầu này hoặc từ khi vụ nổ như vậy đâm vào vật chất xung quanh một ngôi sao, tạo ra sóng xung kích mạnh mẽ, ông Zhang nói.
Ông Trương nói thêm: “Nhưng FRB 121102 đôi khi có những vụ nổ xảy ra liên tiếp nhanh chóng, chỉ vài nghìn giây nối tiếp nhau. Điều đó có nghĩa là chúng không thể đến từ khí và bụi xung quanh. Đó là bởi vì vật chất giữa các vì sao như vậy sẽ cần thời gian để nóng lên, nhờ đó nó có thể bắn ra sóng vô tuyến nhưng sau đó cũng nguội lại trước khi nó có thể phát ra một vụ nổ khác. Vài phần nghìn giây không đủ dài để quá trình này diễn ra liên tục”.
Victoria Kaspi, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học McGill ở Montreal, người nghiên cứu về FRB nhưng không tham gia vào nghiên cứu mới cho biết: “Có thể nhiều FRB lặp lại đang tạo ra một số lượng lớn các đợt bùng phát và chỉ vì độ nhạy đáng kinh ngạc của FAST mà các nhà nghiên cứu mới có thể nắm bắt rất nhiều hoạt động từ FRB 121102”.
Kaspi nói thêm: “Mặc dù dữ liệu có lợi cho việc giải thích từ tính của FRB, nhưng chúng được biết là tạo ra các vụ nổ năng lượng như vậy, vì vậy kết quả nghiên cứu vẫn chưa được kết luận. Nam châm được tìm thấy năm ngoái trong thiên hà của chúng ta không phát ra nhiều vụ nổ như vậy trong một thời gian ngắn. Nhưng đó có thể là do nó cũ hơn và có lẽ các từ trường trẻ trung hơn có thể phù hợp với các quan sát của FRB 121102. Câu hỏi đặt ra cho các nhà lý thuyết, những người phải xác định xem các nam châm trẻ có đủ hoạt động để nổ liên tục theo cách này hay không”.
Ngọc Mai
