GRAPH 221009A là sự kiện mà từ Trái đất, chúng ta chỉ được chứng kiến 10.000 năm một lần.
Kiến thức - Học thuật

Nhiều câu hỏi đặt ra sau khi quan sát "Vụ nổ lớn nhì" vũ trụ sau Big Bang

Anh Tú 17:38 13/04/2024

GRAPH 221009A là sự kiện mà từ Trái đất, chúng ta chỉ được chứng kiến 10.000 năm một lần.

gamma.jpg
Mô phỏng một vụ nổ tia gamma

Sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST), các nhà khoa học cuối cùng đã giải đáp phần nào được nguồn gốc bí ẩn của vụ nổ vũ trụ có thể là lớn nhất kể từ sau Big Bang (Vụ nổ lớn).

Vụ nổ tia gamma sáng nhất mọi thời đại (Brightest Of All Time, hay viết tắt là BOAT), dường như được tạo ra bởi một vụ nổ siêu tân tinh đi kèm với cái chết và sự sụp đổ của một ngôi sao khổng lồ cách chúng ta khoảng 2,4 triệu năm ánh sáng. Đây có thể là sự kiện dẫn đến sự ra đời của một lỗ đen.

Peter Blanchard, trưởng nhóm nghiên cứu và là nhà khoa học của Đại học Northwestern, cho biết: “Đây là sự kiện mà từ Trái đất, chúng ta chỉ được chứng kiến 10.000 năm một lần”, đồng thời cung cấp thông tin thêm: “Sự kiện này đã tạo ra một số photon có năng lượng cao nhất từng được ghi lại bởi các vệ tinh được thiết kế để phát hiện tia gamma”.

Blanchard nói thêm: “Khi chúng tôi xác nhận rằng vụ nổ tia gamma (viết tắt tiếng Anh là GRB) được tạo ra do sự sụp đổ của một ngôi sao lớn, điều đó đã cho chúng tôi cơ hội kiểm tra giả thuyết về cách một số nguyên tố nặng nhất trong vũ trụ được hình thành. Chúng tôi lại không phát hiện thấy dấu hiệu của những nguyên tố nặng này, cho thấy rằng các GRB cực mạnh như BOAT lại không tạo ra những nguyên tố nặng”.

BOAT, có tên chính thức là GRAPH 221009A, được phát hiện lần đầu tiên vào ngày 9.10.2022 và ngay lập tức nổi bật so với các GRB khác do tính chất rất "lực" của nó. Các nhà thiên văn học phát hiện ra nó là một tia sáng gamma năng lượng cao cực kỳ sáng, sau đó là ánh sáng rực rỡ của nó mờ dần trên nhiều bước sóng ánh sáng.

GRB cực mạnh này lần đầu tiên được phát hiện bởi các kính thiên văn tia gamma và tia X, gồm cả từ Kính viễn vọng Không gian tia Gamma Fermi của NASA và Đài quan sát Swift Neil Gehrels. Sau phát hiện ban đầu với BOAT, các nhà thiên văn rất kinh ngạc và đã vội vã tìm kiếm nguồn tiềm năng phát ra nó. Họ hướng kính thiên văn về hướng chòm sao Sagitta, tin rằng đó là nơi có câu trả lời.

Phó giáo sư Wen-fai Fong - nhà vật lý, thiên văn học và là một trong những người phát hiện ra BOAT, cho biết: “Miễn là chúng ta có thể phát hiện ra GRB, thì không còn nghi ngờ gì nữa, GRB này là sáng nhất mà chúng ta từng chứng kiến với hệ số 10 hoặc hơn”.

Tuy nhiên, Blanchard và các đồng nghiệp không vội tập trung săn lùng nguồn của BOAT. Thay vào đó, họ muốn quan sát BOAT khi nó phát triển và theo dõi nó trong các giai đoạn sau. Do đó, họ đã cài đặt JWST theo dõi BOAT khoảng sáu tháng kể từ khi được phát hiện lần đầu tiên.

Blanchard cho biết: “GRAPH sáng đến mức nó che khuất mọi dấu hiệu tiềm năng của siêu tân tinh trong những tuần và tháng đầu tiên sau vụ nổ”, đồng thời so sánh: "Vào những thời điểm như thế, cái gọi là ánh sáng rực rỡ của GRB giống như đèn pha của một chiếc ô tô lao thẳng vào bạn, khiến bạn không thể nhìn thấy chính chiếc xe đó. Vì vậy, chúng tôi phải đợi cho nó mờ đi đáng kể thì mới có cơ hội nhìn thấy siêu tân tinh”.

Bằng cách sử dụng thiết bị Máy quang phổ hồng ngoại gần (NIRSpec) của JWST, Blanchard và các đồng nghiệp sau đó đã quan sát thấy ánh sáng hồng ngoại của BOAT. Điều này chỉ ra dấu hiệu của các nguyên tố như canxi và oxy, tất cả đều đặc trưng của siêu tân tinh.

Tuy nhiên, điều đáng ngạc nhiên là mặc dù BOAT là vụ nổ vũ trụ thuộc loại mạnh nhất từng được phát hiện, siêu tân tinh tạo ra nó thực sự không hoành tránhg như mong đợi, thậm chí là có vẻ khá bình thường.

Blanchard nói: “Nó không sáng hơn các siêu tân tinh trước đó chút nào. Nó trông khá bình thường so với các siêu tân tinh khác liên quan đến các GRB ít năng lượng hơn nhiều. Bạn có thể mong đợi rằng khi một ngôi sao khổng lồ sụp đổ và tạo ra GRB rất mạnh và sáng thì sau đó cũng sẽ tạo ra một siêu tân tinh rất mạnh và sáng. Nhưng hóa ra không phải vậy. Chúng ta có GRAPH221009A thuộc loại GRB cực kỳ sáng, thậm chí là BOAT, nhưng nó vẫn chỉ là một siêu tân tinh bình thường".

Nhóm nghiên cứu hiện không biết chắc làm thế nào một siêu tân tinh "bình thường" có thể tạo ra một vụ nổ năng lượng lớn như BOAT.

Trợ lý giáo sư vật lý của Đại học Utah, Tammoy Laskar và cũng là thành viên nhóm nghiên cứu, cho rằng GRB cực lớn có thể là kết quả của hình dạng và cấu trúc của các tia có tốc độ gần ánh sáng được phóng ra trong quá trình các ngôi sao lớn sụp đổ và tạo ra các lỗ đen. Nếu một ngôi sao lớn quay nhanh khi nó sụp đổ, thì chùm tia nó phát ra sẽ hẹp hơn (thường là phun tia sáng rất mạnh ở 2 đầu cực), sau đó tập trung hơn và do đó sáng hơn.

Laskar nói: “Nó giống như việc tập trung chùm sáng của đèn pin vào một dải hẹp, trái ngược với chùm sáng rộng chiếu trùm lên toàn bộ bức tường. Trên thực tế, đây là một trong những tia hẹp nhất được thấy trong một vụ nổ tia gamma cho đến nay, điều này cho chúng ta một gợi ý về lý do tại sao luồng sáng lại xuất hiện chói lọi như vậy. Có thể có những yếu tố khác chịu trách nhiệm cho điều này, một câu hỏi mà các nhà nghiên cứu sẽ tìm hiểu trong nhiều năm tới".

Bài liên quan

(0) Bình luận
Nổi bật Một thế giới
Bộ trưởng Đào Ngọc Dung nói gì về vấn đề nhạy cảm nhất, phức tạp nhất trong dự luật BHXH?
4 giờ trước Theo dòng thời sự
Về quy định hưởng bảo hiểm xã hội (BHXH) một lần, Bộ trưởng Đào Ngọc Dung cho biết đây là vấn đề nhạy cảm nhất trong dự thảo luật và cũng là vấn đề phức tạp nhất.
Đừng bỏ lỡ
Mới nhất
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO
Nhiều câu hỏi đặt ra sau khi quan sát "Vụ nổ lớn nhì" vũ trụ sau Big Bang