Nguồn gốc bí ẩn của các vụ nổ sóng vô tuyến nhanh (FRB) ngoài không gian

Một nhóm nghiên cứu quốc tế, dẫn đầu bởi các nhà khoa học tới từ Đại học McGill (Canada), đã tìm thấy bằng chứng mạnh mẽ nhất từng được ghi nhận cho đến nay rằng một số vụ nổ sóng vô tuyến nhanh (FRB) bắt nguồn từ sao neutron—tàn dư đặc của các ngôi sao lớn đã phát nổ trong các vụ siêu tân tinh. Bằng cách phân tích tín hiệu vô tuyến của một FRB đơn lẻ, nghiên cứu này mang đến những hiểu biết mới về những vụ nổ sóng vô tuyến bí ẩn kéo dài chỉ vài mili giây từ không gian, giúp chúng ta tiến gần hơn đến việc giải mã một trong những hiện tượng bí ẩn nhất của vũ trụ.

Ryan Mckinven, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Vật lý của Đại học McGill và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết:

Kết quả này củng cố những nghi ngờ từ lâu về mối liên hệ giữa FRB và sao neutron. Tuy nhiên, phát hiện của chúng tôi cũng thách thức các mô hình lý thuyết phổ biến, cung cấp bằng chứng rằng bức xạ vô tuyến xảy ra gần sao neutron hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.

FRB giải phóng năng lượng tương đương với năng lượng mặt trời phát ra trong cả một ngày chỉ trong vài mili giây. Kể từ khi được phát hiện vào năm 2007, các nhà khoa học đã tìm thấy hàng nghìn vụ nổ như vậy, nhưng nguồn gốc và cơ chế của chúng vẫn còn là một bí ẩn. Nghiên cứu của Mckinven, được thực hiện bằng kính viễn vọng vô tuyến CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment), đã xác định một sự tương đồng đáng chú ý giữa hành vi của tín hiệu FRB và pulsar, một loại sao neutron phát sóng vô tuyến đã được nghiên cứu kỹ lưỡng.

Vai trò của phân cực trong xác định nguồn gốc FRB

Tín hiệu FRB thường có tính phân cực cao, nghĩa là sóng vô tuyến chủ yếu dao động theo một hướng cụ thể và được xác định rõ. Bằng cách kiểm tra sự phân cực của tín hiệu FRB, nhóm của Mckinven đã quan sát thấy sự thay đổi đáng kể trong góc phân cực trong khoảng thời gian 2,5 mili giây của vụ nổ, một đặc điểm điển hình của pulsar nhưng hiếm gặp ở FRB. Đặc điểm độc đáo này ban đầu làm dấy lên khả năng rằng tín hiệu có thể đến từ một pulsar bị phân loại sai trong Dải Ngân hà. Tuy nhiên, phân tích sâu hơn đã xác nhận FRB bắt nguồn từ một thiên hà cách xa hàng triệu năm ánh sáng. Phát hiện này là tiền đề cho những nghiên cứu tiếp theo về hành vi tương tự ở các FRB khác và thúc đẩy nỗ lực lý thuyết để giải thích sự khác biệt trong tín hiệu phân cực của chúng.

Nghiên cứu này đồng thời cũng nhấn mạnh giá trị của kính viễn vọng CHIME đặt tại Penticton, British Columbia. CHIME nổi tiếng với khả năng vô song trong việc phát hiện hàng nghìn FRB mỗi ngày. Khối lượng dữ liệu khổng lồ từ CHIME cho phép các nhà khoa học xác định các tín hiệu độc đáo như thế này, thúc đẩy sự hiểu biết rộng hơn về FRB.