Các nhà thiên văn học phát hiện vụ nổ lớn nhất từ khi vũ trụ được ra đời

Dựa trên dữ liệu quan sát từ Đài thiên văn W. M. Keck ở Hawaii, Hoa Kỳ, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra vụ nổ mạnh nhất được biết đến kể từ khi vũ trụ ra đời.

Ngày 4 tháng 6, Đài thiên văn Keck đã công bố về một khám phá đáng chú ý: các nhà thiên văn học đã đặt tên cho những hiện tượng mới này là “Sự kiện Chuyển tiếp Hạt nhân Cực độ” (ENT). Những hiện tượng bất thường này xảy ra khi các hố đen siêu khối lượng xé toạc các ngôi sao lớn (có khối lượng ít nhất gấp ba lần Mặt Trời) đã đến quá gần chúng. Điều này kích hoạt một sự giải phóng năng lượng khổng lồ, có thể nhìn thấy từ rất xa.

Jason Hinkle, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Viện Thiên văn học của Đại học Hawaii và là người đứng đầu nghiên cứu, cho biết trong hơn mười năm qua, họ đã quan sát thấy các ngôi sao bị xé toạc do sự kiện phá vỡ thủy triều (tidal disruption event). Tuy nhiên, những ENT này hoàn toàn khác biệt, chúng sáng hơn gần 10 lần so với độ sáng mà họ thường thấy.

Hinkle giải thích thêm rằng: “Các ENT không chỉ sáng hơn đáng kể so với các sự kiện phá vỡ thủy triều thông thường mà còn có thể tiếp tục phát sáng trong nhiều năm, lượng năng lượng mà chúng giải phóng thậm chí còn vượt xa vụ nổ siêu tân tinh sáng nhất được biết đến.”

Năng lượng được giải phóng từ các ENT thực sự là chưa từng có. ENT có năng lượng cao nhất trong nghiên cứu này, được đặt tên là Gaia18cdj, có năng lượng gấp 25 lần siêu tân tinh năng lượng cao nhất được biết đến, một con số đáng kinh ngạc. Trong khi một siêu tân tinh điển hình giải phóng năng lượng tương đương với Mặt Trời trong chu kỳ sống 10 tỷ năm của nó, thì ENT lại bức xạ năng lượng tương đương với 100 Mặt Trời.

Hinkle ban đầu phát hiện ra các ENT khi ông thực hiện tìm kiếm có hệ thống các tia sáng dài hạn từ trung tâm các thiên hà. Ông đã tìm thấy hai tia sáng bất thường trong dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (European Space Agency), được quan sát lần lượt vào năm 2016 và 2018.

Jason Hinkle cho biết: “Kính viễn vọng không gian Gaia không cho bạn biết cơ chế vật lý của sự kiện, nó chỉ cho bạn biết về sự thay đổi độ sáng”. Để tìm ra nguồn gốc của những tia sáng này, họ đã tiến hành một nghiên cứu theo dõi kéo dài nhiều năm.

Cùng lúc đó, Thiết bị Quét Thiên thể Tạm thời Zwicky (Zwicky Transient Facility) ở California, Hoa Kỳ, đã phát hiện một sự kiện thứ ba có đặc điểm tương tự vào năm 2020. Phân tích dữ liệu về vật thể mới này, được thực hiện bởi Đài thiên văn Keck, cho thấy nó tương tự với hai ENT được tìm thấy bởi kính viễn vọng không gian Gaia đã đề cập ở trên. Điều này càng cung cấp bằng chứng mạnh mẽ rằng ENT là một loại sự kiện vật lý thiên văn cực đoan mới và độc đáo.

Benjamin Shappee, Phó Giáo sư tại Viện Thiên văn học của Đại học Hawaii, chia sẻ: “ENT cung cấp một công cụ mới có giá trị để nghiên cứu các hố đen siêu khối lượng ở các thiên hà xa xôi. Vì chúng rất sáng, chúng ta có thể nhìn thấy chúng ở khoảng cách vũ trụ xa xôi – và trong thiên văn học, nhìn xa có nghĩa là nhìn về quá khứ.”

Ông nói rằng, bằng cách quan sát những tia sáng tồn tại lâu dài này, các nhà thiên văn học có thể hiểu sâu hơn về sự phát triển của các hố đen trong thời kỳ “trưa vũ trụ”. Vào thời điểm đó, vũ trụ chỉ bằng một nửa tuổi hiện tại, các thiên hà đang tạo ra các ngôi sao và nuôi dưỡng các hố đen siêu khối lượng với tốc độ nhanh hơn 10 lần so với hiện tại.

Do các sự kiện ENT cực kỳ hiếm, tần suất xảy ra thấp hơn ít nhất 10 triệu lần so với siêu tân tinh, điều này khiến việc phát hiện chúng trở nên vô cùng thách thức và đòi hỏi các nhà thiên văn học phải liên tục theo dõi vũ trụ.

Hinkle kết luận: “Những sự kiện ENT này không chỉ đánh dấu sự kết thúc đầy kịch tính của các ngôi sao khối lượng lớn, mà chúng còn làm sáng tỏ quá trình hình thành của những hố đen lớn nhất trong vũ trụ”.

Lý Ngọc theo Epoch Times