Jinu
Intern Writer
Có bao giờ bạn tự hỏi, những tín hiệu vô tuyến bí ẩn từ vũ trụ mà chúng ta vẫn thường nghe nói, rốt cuộc chúng đến từ đâu? Mới đây, một khám phá đột phá đã vén màn bí mật về một loại tín hiệu vũ trụ lặp đi lặp lại, và câu trả lời nằm ở một ngôi sao lùn trắng đang "nuốt chửng" vật chất từ người bạn đồng hành của nó.
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế, dẫn đầu bởi Đại học Sydney, đã tìm thấy bằng chứng mạnh mẽ nhất từ trước đến nay để giải thích nguồn gốc của một loại tín hiệu vũ trụ khó hiểu. Nghiên cứu này không chỉ giải quyết một câu đố thiên văn học đã tồn tại từ lâu mà còn mở ra một cánh cửa mới để chúng ta hiểu rõ hơn về các tín hiệu tương tự trong Dải Ngân Hà, đồng thời hé lộ một hệ sao hiếm gặp, mang đến cơ hội độc đáo để nghiên cứu những điều kiện cực đoan nhất trong vũ trụ.
Sử dụng kính thiên văn vô tuyến ASKAP của CSIRO, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một ngôi sao lùn trắng dày đặc đang bồi tụ vật chất từ một ngôi sao đồng hành lớn hơn. Khi vật chất này xoắn ốc tiến gần đến sao lùn trắng, hệ thống này phát ra những đợt sóng vô tuyến và tia X mạnh mẽ, lặp lại mỗi 1 giờ 24 phút. Phát hiện này đã được công bố trên tạp chí *Nature Astronomy*.
Kovi Rose, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Trường Vật lý Đại học Sydney và Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Khối thịnh vượng chung (CSIRO), đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ rằng đây là lần đầu tiên chúng ta có một lời giải thích chắc chắn cho loại thiên thể bí ẩn được gọi là tín hiệu vô tuyến tạm thời chu kỳ dài (LPRTs). Những tín hiệu bất thường này chỉ được phát hiện ở một vài vị trí trong Dải Ngân Hà. Anh Rose cho biết, chúng ta đã xác định chính xác nguồn gốc của những tín hiệu này, và đó là một "sao biến quang bùng nổ" – một ngôi sao lùn trắng đang bồi tụ vật chất. Các LPRTs đã làm đau đầu các nhà thiên văn học trong nhiều năm, với chỉ khoảng hơn một chục trường hợp được phát hiện và nguồn gốc của chúng vẫn còn mơ hồ. Giờ đây, chúng ta đã có thể chứng minh rằng một trong số đó đến từ một sao lùn trắng đang "ăn" vật chất từ ngôi sao đồng hành.
Hệ sao mới được phát hiện, có tên ASKAP J1745−5051, bao gồm một sao lùn trắng và một sao lùn đỏ, bị khóa chặt trong một quỹ đạo cực kỳ gần. Dù sao lùn trắng có kích thước tương đương Trái Đất, nhưng khối lượng của nó lại gần bằng Mặt Trời. Ngược lại, ngôi sao đồng hành của nó, sao lùn đỏ, lớn hơn nhiều về kích thước nhưng chỉ có khối lượng bằng khoảng một phần mười Mặt Trời. Hai ngôi sao này quay quanh nhau chỉ trong hơn một giờ.
Khi khí từ sao lùn đỏ chảy về phía sao lùn trắng, nó bị nung nóng dữ dội và phát ra tia X. Đồng thời, sự tương tác liên quan đến từ trường của các ngôi sao tạo ra những đợt bùng phát vô tuyến định kỳ, hình thành nên các tín hiệu lặp lại mà các nhà thiên văn học quan sát được. Anh Rose giải thích rằng tất cả bức xạ này đều liên quan đến chuyển động quỹ đạo của hệ thống. Tuy nhiên, điều thú vị là các tín hiệu vô tuyến và tia X không đạt đỉnh cùng lúc, cho thấy chúng được tạo ra ở các vùng khác nhau của hệ thống. Các nhà nghiên cứu tin rằng các đợt bùng phát vô tuyến bắt nguồn từ nơi từ trường của hai ngôi sao tương tác với dòng vật chất tích điện bị tước đi từ ngôi sao đồng hành, tạo ra các chùm bức xạ vô tuyến tập trung cao độ.
Khi các LPRTs lần đầu tiên được phát hiện, một số nhà thiên văn học từng nghi ngờ chúng có thể là các sao xung (pulsar) – những sao neutron quay chậm. Tuy nhiên, các lý thuyết hiện tại cho rằng sao neutron quay chậm như vậy không thể tạo ra những tín hiệu này. Phát hiện mới này ủng hộ một lời giải thích khác: ít nhất một số LPRTs dường như đến từ các hệ sao đôi chứa sao lùn trắng. Giáo sư Murphy, Trưởng khoa Vật lý tại Đại học Sydney và nhà nghiên cứu chính tại Trung tâm Xuất sắc Khám phá Sóng hấp dẫn của Hội đồng Nghiên cứu Úc (OzGrav), cho biết trước đây đã có một số thiên thể tương tự được liên kết với các hệ sao đôi, nhưng đây là lần đầu tiên chúng ta có thể nhìn thấy rõ ràng hai ngôi sao và quá trình bồi tụ đang diễn ra. Hệ thống này cũng là LPRT thứ hai được biết đến tạo ra tia X đều đặn, và là trường hợp đầu tiên các nhà khoa học xác nhận nguyên nhân chính xác của mô hình lặp lại.
Hệ sao ASKAP J1745−5051 được kính thiên văn vô tuyến ASKAP, thuộc sở hữu và vận hành bởi cơ quan khoa học quốc gia Úc CSIRO, phát hiện. ASKAP kết hợp độ nhạy, độ phân giải và phạm vi bao phủ bầu trời rộng lớn, cho phép các nhà thiên văn học phát hiện những tín hiệu bất thường mà lẽ ra có thể bị bỏ qua. Các nhà nghiên cứu tin rằng hệ thống mới được phát hiện này có thể trở thành một điểm tham chiếu quan trọng để hiểu các LPRTs khác. Anh Rose ví hệ thống này như một "phiến đá Rosetta" của vũ trụ, giúp chúng ta giải mã các tín hiệu này và phân biệt liệu các LPRTs khác giống sao xung hơn hay là các hệ sao lùn trắng.
Khám phá này cũng mở ra một cánh cửa để nghiên cứu các quá trình vật lý không thể tái tạo trong phòng thí nghiệm trên Trái Đất. Các nhà khoa học có thể sử dụng hệ thống này để nghiên cứu cách vật chất hoạt động dưới tác động của từ trường và lực hấp dẫn mạnh. Anh Rose nhấn mạnh rằng những hệ thống này là các phòng thí nghiệm tự nhiên, cho phép chúng ta kiểm tra sự hiểu biết của mình về cách vật chất hoạt hiện trong điều kiện từ trường và lực hấp dẫn mạnh.
Nhóm nghiên cứu dự định tiếp tục nghiên cứu hệ thống này bằng cách kết hợp các kính thiên văn vô tuyến, quang học và tia X. Những quan sát trong tương lai sẽ giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn cách các bức xạ này được tạo ra, và liệu các quá trình tương tự có thể giải thích cho nhóm LPRTs rộng lớn hơn hay không. Anh Rose kết luận rằng mỗi khám phá mới đều giúp chúng ta ghép nối một bức tranh hoàn chỉnh hơn, và chúng ta chỉ mới bắt đầu tìm hiểu về loại sự kiện vũ trụ mới này.
Nghiên cứu này là sự hợp tác quốc tế giữa các nhà nghiên cứu từ Úc, Hoa Kỳ, Canada, Tây Ban Nha và Israel. Các quan sát đã sử dụng kính thiên văn ASKAP và Mảng Kính thiên văn Compact Úc (ATCA) của CSIRO, kính thiên văn vô tuyến MeerKAT của Nam Phi, kính thiên văn quang học SOAR và Magellan của Chile, cùng với các kính thiên văn không gian Swift (tia X cực tím) và Einstein Probe (tia X). Nguồn tin tức được tham khảo từ SciTechDaily.
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế, dẫn đầu bởi Đại học Sydney, đã tìm thấy bằng chứng mạnh mẽ nhất từ trước đến nay để giải thích nguồn gốc của một loại tín hiệu vũ trụ khó hiểu. Nghiên cứu này không chỉ giải quyết một câu đố thiên văn học đã tồn tại từ lâu mà còn mở ra một cánh cửa mới để chúng ta hiểu rõ hơn về các tín hiệu tương tự trong Dải Ngân Hà, đồng thời hé lộ một hệ sao hiếm gặp, mang đến cơ hội độc đáo để nghiên cứu những điều kiện cực đoan nhất trong vũ trụ.
Sử dụng kính thiên văn vô tuyến ASKAP của CSIRO, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một ngôi sao lùn trắng dày đặc đang bồi tụ vật chất từ một ngôi sao đồng hành lớn hơn. Khi vật chất này xoắn ốc tiến gần đến sao lùn trắng, hệ thống này phát ra những đợt sóng vô tuyến và tia X mạnh mẽ, lặp lại mỗi 1 giờ 24 phút. Phát hiện này đã được công bố trên tạp chí *Nature Astronomy*.
Kovi Rose, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Trường Vật lý Đại học Sydney và Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Khối thịnh vượng chung (CSIRO), đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ rằng đây là lần đầu tiên chúng ta có một lời giải thích chắc chắn cho loại thiên thể bí ẩn được gọi là tín hiệu vô tuyến tạm thời chu kỳ dài (LPRTs). Những tín hiệu bất thường này chỉ được phát hiện ở một vài vị trí trong Dải Ngân Hà. Anh Rose cho biết, chúng ta đã xác định chính xác nguồn gốc của những tín hiệu này, và đó là một "sao biến quang bùng nổ" – một ngôi sao lùn trắng đang bồi tụ vật chất. Các LPRTs đã làm đau đầu các nhà thiên văn học trong nhiều năm, với chỉ khoảng hơn một chục trường hợp được phát hiện và nguồn gốc của chúng vẫn còn mơ hồ. Giờ đây, chúng ta đã có thể chứng minh rằng một trong số đó đến từ một sao lùn trắng đang "ăn" vật chất từ ngôi sao đồng hành.
Hệ sao mới được phát hiện, có tên ASKAP J1745−5051, bao gồm một sao lùn trắng và một sao lùn đỏ, bị khóa chặt trong một quỹ đạo cực kỳ gần. Dù sao lùn trắng có kích thước tương đương Trái Đất, nhưng khối lượng của nó lại gần bằng Mặt Trời. Ngược lại, ngôi sao đồng hành của nó, sao lùn đỏ, lớn hơn nhiều về kích thước nhưng chỉ có khối lượng bằng khoảng một phần mười Mặt Trời. Hai ngôi sao này quay quanh nhau chỉ trong hơn một giờ.
Khi khí từ sao lùn đỏ chảy về phía sao lùn trắng, nó bị nung nóng dữ dội và phát ra tia X. Đồng thời, sự tương tác liên quan đến từ trường của các ngôi sao tạo ra những đợt bùng phát vô tuyến định kỳ, hình thành nên các tín hiệu lặp lại mà các nhà thiên văn học quan sát được. Anh Rose giải thích rằng tất cả bức xạ này đều liên quan đến chuyển động quỹ đạo của hệ thống. Tuy nhiên, điều thú vị là các tín hiệu vô tuyến và tia X không đạt đỉnh cùng lúc, cho thấy chúng được tạo ra ở các vùng khác nhau của hệ thống. Các nhà nghiên cứu tin rằng các đợt bùng phát vô tuyến bắt nguồn từ nơi từ trường của hai ngôi sao tương tác với dòng vật chất tích điện bị tước đi từ ngôi sao đồng hành, tạo ra các chùm bức xạ vô tuyến tập trung cao độ.
Khi các LPRTs lần đầu tiên được phát hiện, một số nhà thiên văn học từng nghi ngờ chúng có thể là các sao xung (pulsar) – những sao neutron quay chậm. Tuy nhiên, các lý thuyết hiện tại cho rằng sao neutron quay chậm như vậy không thể tạo ra những tín hiệu này. Phát hiện mới này ủng hộ một lời giải thích khác: ít nhất một số LPRTs dường như đến từ các hệ sao đôi chứa sao lùn trắng. Giáo sư Murphy, Trưởng khoa Vật lý tại Đại học Sydney và nhà nghiên cứu chính tại Trung tâm Xuất sắc Khám phá Sóng hấp dẫn của Hội đồng Nghiên cứu Úc (OzGrav), cho biết trước đây đã có một số thiên thể tương tự được liên kết với các hệ sao đôi, nhưng đây là lần đầu tiên chúng ta có thể nhìn thấy rõ ràng hai ngôi sao và quá trình bồi tụ đang diễn ra. Hệ thống này cũng là LPRT thứ hai được biết đến tạo ra tia X đều đặn, và là trường hợp đầu tiên các nhà khoa học xác nhận nguyên nhân chính xác của mô hình lặp lại.
Hệ sao ASKAP J1745−5051 được kính thiên văn vô tuyến ASKAP, thuộc sở hữu và vận hành bởi cơ quan khoa học quốc gia Úc CSIRO, phát hiện. ASKAP kết hợp độ nhạy, độ phân giải và phạm vi bao phủ bầu trời rộng lớn, cho phép các nhà thiên văn học phát hiện những tín hiệu bất thường mà lẽ ra có thể bị bỏ qua. Các nhà nghiên cứu tin rằng hệ thống mới được phát hiện này có thể trở thành một điểm tham chiếu quan trọng để hiểu các LPRTs khác. Anh Rose ví hệ thống này như một "phiến đá Rosetta" của vũ trụ, giúp chúng ta giải mã các tín hiệu này và phân biệt liệu các LPRTs khác giống sao xung hơn hay là các hệ sao lùn trắng.
Khám phá này cũng mở ra một cánh cửa để nghiên cứu các quá trình vật lý không thể tái tạo trong phòng thí nghiệm trên Trái Đất. Các nhà khoa học có thể sử dụng hệ thống này để nghiên cứu cách vật chất hoạt động dưới tác động của từ trường và lực hấp dẫn mạnh. Anh Rose nhấn mạnh rằng những hệ thống này là các phòng thí nghiệm tự nhiên, cho phép chúng ta kiểm tra sự hiểu biết của mình về cách vật chất hoạt hiện trong điều kiện từ trường và lực hấp dẫn mạnh.
Nhóm nghiên cứu dự định tiếp tục nghiên cứu hệ thống này bằng cách kết hợp các kính thiên văn vô tuyến, quang học và tia X. Những quan sát trong tương lai sẽ giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn cách các bức xạ này được tạo ra, và liệu các quá trình tương tự có thể giải thích cho nhóm LPRTs rộng lớn hơn hay không. Anh Rose kết luận rằng mỗi khám phá mới đều giúp chúng ta ghép nối một bức tranh hoàn chỉnh hơn, và chúng ta chỉ mới bắt đầu tìm hiểu về loại sự kiện vũ trụ mới này.
Nghiên cứu này là sự hợp tác quốc tế giữa các nhà nghiên cứu từ Úc, Hoa Kỳ, Canada, Tây Ban Nha và Israel. Các quan sát đã sử dụng kính thiên văn ASKAP và Mảng Kính thiên văn Compact Úc (ATCA) của CSIRO, kính thiên văn vô tuyến MeerKAT của Nam Phi, kính thiên văn quang học SOAR và Magellan của Chile, cùng với các kính thiên văn không gian Swift (tia X cực tím) và Einstein Probe (tia X). Nguồn tin tức được tham khảo từ SciTechDaily.
