Phát hiện "nhịp tim vũ trụ" trong vụ nổ tia gamma cực mạnh

Theo LivesSience, tia gamma là những vụ nổ sáng chói và dữ dội nhất trong vũ trụ, có thể phát sáng hơn cả hàng tỉ ngôi sao cộng lại chỉ trong vài giây ngắn ngủi. Năng lượng chúng phát ra trong một khoảnh khắc còn lớn hơn toàn bộ năng lượng Mặt trời tạo ra trong 10 tỉ năm tồn tại. Tuy vậy, các vụ nổ này thường chỉ kéo dài từ vài phần nghìn giây đến vài phút rồi nhanh chóng biến mất.

Ngày 7/3/2023, các vệ tinh ghi nhận một vụ nổ tia gamma đặc biệt mang tên GRB 230307A, vụ nổ sáng thứ hai từng được phát hiện trong lịch sử. Nguồn gốc của nó được xác định là sự va chạm và hợp nhất của hai sao neutron trong một thiên hà xa xôi. Thông thường, dạng vụ nổ này chỉ kéo dài dưới 2 giây, nhưng GRB 230307A lại duy trì đến 1 phút, khiến giới khoa học vô cùng kinh ngạc.

Một nhóm nghiên cứu quốc tế đến từ Đại học Hong Kong, Đại học Nam Kinh và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã quyết định điều tra sâu hơn. Họ phân tích hơn 600.000 bộ dữ liệu thu thập từ các vệ tinh GECAM (Trung Quốc) và Fermi (NASA).

Kết quả, họ phát hiện một tín hiệu lặp lại đều đặn ẩn trong vụ nổ giống như nhịp đập ổn định của một trái tim. Tín hiệu này chứng tỏ ngôi sao đang quay với tốc độ 909 vòng mỗi giây, cho thấy sự tồn tại của một magnetar (sao neutron có từ trường cực mạnh) mới sinh. Đây là lần đầu tiên trong lịch sử khoa học, con người ghi nhận được tín hiệu định kỳ trực tiếp từ một magnetar mili giây nằm trong vụ nổ tia gamma.

Hiện tượng này chỉ kéo dài 160 phần nghìn giây, ngắn đến mức tưởng như thoáng qua. Các nhà khoa học cho rằng từ trường mạnh và tốc độ quay khủng khiếp của magnetar đã tạo ra "dấu vân tay nhịp tim" lên chùm tia gamma. Tuy nhiên, do luồng bức xạ biến đổi nhanh, tín hiệu chỉ lộ ra trong khoảnh khắc khi chùm sáng mất cân xứng, rồi lại biến mất khi cấu trúc trở nên đối xứng trở lại.

"Phát hiện này giúp chúng ta lần đầu tiên xác nhận rằng không phải mọi vụ nổ tia gamma đều sinh ra từ hố đen, mà một số được cung cấp năng lượng bởi các magnetar sơ sinh", giáo sư Bing Zhang, Đại học Hong Kong, đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ.

Khám phá này mở ra một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới về nguồn gốc của các vụ nổ tia gamma, đồng thời gắn kết nhiều lĩnh vực vật lý thiên văn như sóng hấp dẫn, sao nén và từ trường cực đại, những điều kiện khắc nghiệt nhất từng được biết đến trong vũ trụ.

Nguồn: SGGP