Phát hiện hàng loạt chớp sóng vô tuyến bí ẩn dội vào trái đất từ không gian

Các nhà quan sát thiên văn học quốc tế mới đây đã bất ngờ phát hiện đồng thời hai vụ nổ sóng vô tuyến nhanh (Fast radio burst - FRB) xảy ra với thời lượng mili giây từ SGR 1935 + 2154 - một từ trường nằm cách Trái đất hơn 14.000 năm ánh sáng trong chòm sao Vulpecula. Phát hiện này ủng hộ giả thuyết rằng hoàn toàn có sự tồn tại của các trường sóng vô tuyến nhanh phát ra bởi những từ trường khổng lồ trong vũ vũ trụ ở khoảng cách cực xa - mặc dù hiện tượng này diễn ra rất nhanh và vô cùng hiếm gặp.

Trong thiên văn học vô tuyến, vụ nổ vô tuyến nhanh được định nghĩa là một xung sóng vô tuyến nhất thời có độ dài từ một phần triệu giây đến vài phần nghìn giây, gây ra bởi một số quá trình vật lý thiên văn năng lượng cao mà các nhà khoa học hiện vẫn chưa hiểu rõ. Sóng vô tuyến có tần số từ 3kHz tới 300GHz, tương ứng bước sóng từ 100km tới 1mm và truyền đi trong không gian với vận tốc ánh sáng.

Các vụ nổ vô tuyến nhanh thể hiện sự quét phân tán đặc trưng của xung vô tuyến. Đặc biệt, tuy chỉ diễn ra với thời lượng mili giây, nhưng chúng phát ra mức năng lượng tương đương với Mặt trời tạo ra trong 10.000 năm. Như đã nói, những hiện tượng vật lý gây ra hiện tượng này vẫn chưa được biết rõ.

Giả thuyết hiện được công nhận rộng rãi trong cộng đồng nghiên cứu thiên văn về nguồn gốc của các nổ vô tuyến nhanh là từ hoạt động của những ngôi sao từ (magnetars) - một dạng sao neutron với từ trường siêu mạnh, hơn Trái đất khoảng 2.500.000 tỷ lần.

Trước đó vào ngày 28 tháng 4 năm 2020, một nhóm nhà thiên văn học độc lập cũng đã ra phát hiện một vụ nổ vô tuyến cực sáng có tên gọi tên FRB 200428, bắt nguồn từ sao từ Galactic SGR 1935 + 2154. Vụ nổ này được xác định thông qua các hệ thống Hydrogen Intensity Mapping Experiment Fast Radio Burst Project (CHIME/FRB) và Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2). FRB 200428 đã ngay lập tức nhận được sự quan tâm lớn trong giới khoa học và được coi là một thành tựu thiên văn lớn.

Đến tháng 5 năm 2020, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà thiên văn học Franz Kirsten của Đại học Công nghệ Chalmers đã hướng bốn kính viễn vọng vô tuyến về phía SGR 1935 + 2154 với hy vọng tìm thêm bất cứ dấu hiệu nào về một vụ nổ thứ hai. Sau hơn 522 giờ quan sát, vận may đã mỉm cười với các nhà khoa học khi họ tiếp tục phát hiện thấy cùng lúc hai vụ nổ vô tuyến sáng với thời lượng lần lượt là 112ms và 24ms, nhưng cách nhau 1,4s.

Đáng chú ý, hai vụ nổ này nhiều khả năng cũng bắt nguồn từ sao từ SGR 1935 + 2154, nhưng mờ nhạt hơn. Nói cách khác, các quan sát trên đã chứng minh rằng SGR 1935 + 2154 có thể tạo ra các vụ nổ với năng lượng biểu kiến trải dài khoảng bảy bậc độ lớn và tốc độ bùng nổ có thể so sánh được trên phạm vi này. Rõ ràng các sao từ lớn trong Vũ trụ đang tạo ra những chùm sóng vô tuyến có thể xuyên qua không gian hàng ngàn năm ánh sáng mọi lúc - và rất nhiều trong số này nằm trong tầm với của các hệ thống kính thiên văn cỡ nhỏ từ Trái đất.