Sự kiện chấn động giới thiên văn: Bắt được 'quái vật vũ trụ' phóng năng lượng mạnh nhất lịch sử

Sự kiện quan sát và đo được năng lượng kỷ lục, mạnh nhất từng được biết trong vũ trụ của vụ nổ tia gamma (GRB) có tên GRB 190114C đã trở thành cột mốc mới trong lịch sử thiên văn học thế giới.

Ngày 14/1/2019, sự kiện nổ tia gamma mới nhất có tên GRB 190114C được Kính viễn vọng không gian Hubble của NASA phát hiện, trong vài giây sau đã gửi cảnh báo đến các thiết bị trên mặt đất.

Cặp Kính thiên văn MAGIC ở La Palma (Tây Ban Nha) nằm trong số những Kính viễn vọng mặt đất được lập trình để quan sát các trường hợp khẩn cấp như vậy.

Tại mặt đất, các nhà khoa học Quốc tế của MAGIC hoàn toàn bất ngờ khi hệ thống kính viễn vọng nặng 64 tấn này tự xoay và ghi lại sự kiện vũ trụ sau chưa đầy 1 phút (58 giây) kể từ khi kính viễn vọng không gian Hubble phát đi cảnh báo, nhờ đó, quan sát được phát hiện chưa từng có.

"Sự kiện này đã phá kỷ lục về bức xạ năng lượng cao nhất từng được con người đo được từ các vụ nổ tia gamma. Không ai có thể ngờ rằng, các vụ nổ tia gamma còn giải phóng luồng năng lượng mạnh mẽ, dữ dội đến thế." - Tiến sĩ Razmik Mirzoyan, nhà vật lý thiên văn tại Viện Vật lý Max-Planck ở Munich (Đức), kiêm phát ngôn viên từ dự án Kính thiên văn MAGIC ở La Palma (Tây Ban Nha) cho biết.

Kính viễn vọng MAGIC 'bắt' được GRB 190114C. Ảnh: ICCUB

Theo đó, GRB 190114C đã giải phóng năng lượng mạnh gấp đôi so với nghiên cứu của giới khoa học trước đây về các vụ nổ tia gamma.

"Giới khoa học đã cố gắng quan sát sự phát xạ năng lượng rất cao từ các vụ nổ tia gamma trong một thời gian dài. Quan sát mới này là một bước tiến quan trọng trong sự hiểu biết của chúng ta về các vụ nổ tia gamma, môi trường xung quanh của chúng sau vụ nổ và cách thức vật chất hoạt động khi nó di chuyển với tốc độ 99,999% tốc độ ánh sáng." - Tiến sĩ de Ugarte Postigo đã giải thích trong thông cáo báo chí ESA/Hubble.

Nhờ các nỗ lực được thực hiện bởi NASA; các Nhà thiên văn học sử dụng kính MAGIC (Tây Ban Nha); kính thiên văn khổng lồ ESO (Chile); kính ALMA (Chile), kết hợp với các quan sát thu được từ kính viễn vọng không gian Hubble của NASA mà giới thiên văn học có thể quan sát thiên hà chủ của GRB 190114C (nằm cách Trái Đất 5 tỷ năm ánh sáng) một cách chi tiết hơn.

Theo các nhà thiên văn học, khi những ngôi sao siêu lớn hết nhiên liệu, chúng sẽ sụp đổ dưới trọng lực của chính chúng. Trong khoảnh khắc cuối cùng, vụ nổ sẽ phát ra luồng ánh sáng và vật chất dữ dội nhất từng được biến đến trong vũ trụ.

Các vụ nổ tia gamma xảy ra trên bầu trời với tần suất khoảng một lần một ngày và một vụ nổ tia gamma điển hình sẽ giải phóng nguồn năng lượng hủy diệt trong vài giây tương đương với năng lượng của Mặt Trời phát ra trong toàn bộ vòng đời 10 tỷ năm của nó. Tuy nhiên chúng không chỉ tồn tại trong thời gian ngắn mà còn xảy ra ở những thiên hà cực kỳ xa xôi, do đó, cơ hội để quan sát chúng khá khó khăn.

Một vụ nổ tia gamma điển hình sẽ giải phóng nguồn năng lượng hủy diệt trong vài giây tương đương với năng lượng của Mặt Trời phát ra trong toàn bộ vòng đời 10 tỷ năm của nó. Ảnh: Internet

Tuy nhiên, dưới sự hợp tác thuần thục từ kính viễn vọng không gian của NASA, nhanh chóng truyền về cho các hệ thống kính viễn vọng ở mặt đất mà lần đầu tiên các nhà khoa học quan sát và tính toán lại được sức mạnh hủy diệt sau các vụ nổ của các sao khổng lồ ngoài vũ trụ.

Chúng (vụ nổ tia gamma) được cho là kết quả của những ngôi sao siêu khổng lồ, gấp 30-50 lần khối lượng Mặt Trời, sụp đổ dưới trọng lực của chính chúng khi hết nhiên liệu. Tại thời điểm này, chúng biến thành một lỗ đen hoặc một ngôi sao neutron nhỏ, dày đặc và trong quá trình đó, vụ nổ bắn ra các tia phóng xạ và vật chất với tốc độ gần bằng vận tốc ánh sáng.

Chớp sáng năng lượng cực cao ban đầu chỉ kéo dài trong vài giây, nhưng dư quang của nó tồn tại lâu hơn trong môi trường liên sao, và có thể được quan sát trong nhiều giờ sau sự kiện sao sụp đổ ở khoảng cách xa hàng tỷ năm ánh sáng.

Các nhà khoa học tính toán lượng năng lượng được giải phóng trong các vụ nổ tia gamma bằng cách đo xem có bao nhiêu photon được phát hiện trong kính viễn vọng và mỗi năng lượng có bao nhiêu năng lượng.

Kính thiên văn MAGIC ở La Palma (Tây Ban Nha). Ảnh: Aspera-eu

Các quan sát mới nhất về GRB 190114C đánh dấu lần đầu tiên con người phát hiện bức xạ năng lượng cực cao phát ra từ vụ nổ tia gamma, cho thấy các quá trình vật lý chưa biết trước đây đang diễn ra sau vụ nổ và tăng gấp đôi tổng lượng năng lượng giải phóng sau vụ nổ.

Vì các vụ nổ tia gamma được liên kết chặt chẽ với sự hình thành của các lỗ đen, do đó khiến các nhà khoa học háo hức nghiên cứu về chúng một cách chi tiết hơn.

Đây là kết quả nghiên cứu quốc tế có được từ NASA, các thành viên của kính viễn vọng mặt đất MAGIC (Tây Ban Nha) và các viện nghiên cứu trên khắp thế giới.

Bài viết sử dụng nguồn: The Guardian, U niverse Today

* Đọc bài cùng tác giả Trang Ly tại đây.