Lần đầu tiên thu được tín hiệu bí ẩn gửi đến Trái Đất từ trung tâm dải Ngân Hà, mạnh gấp hàng chục nghìn lần Mặt Trời

Được khám phá lần đầu vào năm 2007, phát xạ FRB (Fast Radio Burst – chớp sóng vô tuyến) là một trong những điều bí ẩn hấp dẫn nhất trong giới vật lý thiên văn học hiện đại. Chúng được miêu tả là những tín hiệu điện từ cực mạnh được truyền tới Trái Đất từ không gian sâu thẳm (Deep Space), vượt qua khoảng cách hàng trăm triệu năm cho đến hàng tỷ năm ánh sáng. 

Dù tồn tại trong thời gian vô cùng ngắn, chỉ kéo dài nhiều nhất vài mili giây, phát xạ FRB có mức năng lượng cực mạnh, gấp hàng chục nghìn lần so với Mặt Trời, hoặc bằng tổng năng lượng của Mặt Trời sinh ra liên tục trong suốt 80 năm.

Trong tổng cộng 100 FRB từng được phát hiện, hầu hết các tín hiệu này đều có nguồn gốc từ những thiên hà xa xôi, cách Trái Đất hàng triệu năm ánh sáng. Song mới đây nhất, các nhà khoa học đã lần đầu tiên phát hiện một FRB có xuất phát điểm từ ngay trong dải Ngân Hà, theo một nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Nature hôm 4/11.

Phát xạ FRB có mức năng lượng cực mạnh, gấp hàng chục nghìn lần so với Mặt Trời, hoặc bằng tổng năng lượng của Mặt Trời sinh ra liên tục trong suốt 80 năm.

Theo đó, vào ngày 28/4/2020, đài thiên văn vô tuyến STARE2 đặt tại bang California và Utah (Mỹ) và đài thiên văn CHIME (Kelowna, Canada) đã đồng loạt phát hiện được 2 tín hiệu FRB cực mạnh có tên FRB 200428. Tín hiệu đầu tiên kéo dài trong 0,58 mili giây. Sau khoảng 30 mili giây, tín hiệu thứ hai tiếp tục diễn ra trong khoảng 0,33 mili giây.

“Đây là vụ nổ vô tuyến mạnh nhất từng được phát hiện trong thiên hà của chúng ta“, Daniele Michille, nhà vật lý thiên văn của CHIME, đồng tác giả của một trong những nghiên cứu mới, nói với Space.com. Thậm chí, tín hiệu FRB mới được phát hiện này này còn mạnh hơn gấp 3000 lần so với các tín hiệu FRB từng được biết đến trước đây.

Các nhà khoa học sau đó đã xác định được ‘thủ phạm’ tạo ra tín hiệu FRB 200428. Đó là một ngôi sao neutron có tên SGR 1935 + 2154, nằm cách Trái đất khoảng 30.000 năm ánh sáng về phía trung tâm dải Ngân Hà, trong chòm sao Vulpecula. Đây cũng là phát xạ FRB gần nhất được biết đến cho đến nay.

FRB thường truyền tới Trái Đất từ không gian sâu thẳm, có thể là từ các thiên hà cách xa hàng trăm triệu cho đến hàng tỷ năm ánh sáng, và chỉ có thể phát hiện bằng kính thiên văn vô tuyến

Sao nam châm với từ trường mạnh gấp 5000 nghìn tỷ lần Trái Đất là ‘tác giả’ tạo ra FRB

Theo các nhà nghiên cứu, SGR 1935 + 2154 cũng là một loại sao neutron cực kỳ hiếm gặp, thường được gọi là sao nam châm, hình thành từ một ngôi sao có khối lượng ít nhất bằng 40 lần khối lượng Mặt trời. So với sao neutron bình thường, sao nam châm có từ tính mạnh hơn gấp 1000 lần, và là thiên thể có từ trường mạnh nhất trong vũ trụ.

“Sao nam châm là một loại sao neutron có từ trường rất mạnh, chúng bóp méo các nguyên tử thành những hình dạng giống như bút chì“, Christopher Bochenek, nhà vật lý thiên văn tại Viện Công nghệ California ở Pasadena giải thích. Cũng theo chuyên gia này, từ trường của sao nam châm cũng mạnh hơn khoảng 5000 nghìn tỷ lần so với từ trường của Trái Đất.

Phát hiện mới nhất về FRB phát ra từ sao nam châm SGR 1935 + 2154 cũng giúp làm sáng tỏ hơn về nguồn gốc của các tín hiệu bí ẩn từ ngoài vũ trụ.

SGR 1935 + 215 là một ngôi sao neutron đặc biệt, với lớp lõi tàn dư dày đặc còn sót lại sau khi một ngôi sao khổng lồ tạo ra một vụ nổ siêu tân tinh. Vào 2014, ngôi sao Neutron này lần đầu tiên thu hút sự chú ý của các nhà khoa học khi nó phát ra các xung tia X và tia gamma mạnh mẽ hướng thẳng về Trái đất.

Thông thường, các phát xạ FRB truyền đến Trái Đất theo một cách ngẫu nhiên và không tuân theo quy luật nào. Hầu hết các FRB từng được phát hiện chỉ bùng phát lên một lần duy nhất trong 1/1000 giây – nhanh hơn một cái chớp mắt – và hầu như không lặp lại, khiến những sự kiện như này xảy ra rất khó dự đoán và theo dõi.

Bên cạnh đó, do phương pháp quan sát cũng như công nghệ có hạn của con người, việc xác định chính xác FRB đến từ đâu và thứ gì tạo ra chúng vẫn đang khiến các nhà thiên văn học phải đau đầu. 

Một số nhà khoa học từng cho rằng, FRB có thể được tạo ra từ các hiện tượng vật lý thiên văn trong vũ trụ, đơn cử như khi 2 ngôi sao neutron va chạm lại với nhau, hoặc phát ra từ hố đen khi chúng ‘ngấu nghiến’ vật chất từ một ngôi sao xấu số. Một số ít các nhà khoa học khác thậm chí còn nêu giả thuyết, đây có thể là một hình thức liên lạc của người ngoài hành tinh.

“Nhưng bây giờ, cuối cùng chúng tôi cũng đã có bằng chứng về một vật thể có thể tạo ra FRB. Sao nam châm luôn là một trong những ứng viên hàng đầu. Vì vậy, phát hiện mới nhất này càng củng cố thêm cho giả thuyết của chúng tôi“, Daniele Michille, tác giả nhóm nghiên cứu cho biết.

Tham khảo Space.com / Live Science