Lần thứ hai khoa học tìm ra nguồn phát sinh những vụ bùng nổ sóng vô tuyến bí ẩn

Cho tới giờ, ta vẫn chưa biết cái gì gây nên những vụ bùng nổ sóng vô tuyến FRB.

Các nhà khoa học vừa lần dấu tín hiệu vô tuyến lạ trên Vũ trụ, về tới tận thiên hà phát ra nó. Đây mới là lần thứ hai ta tìm được ra vị trí (gần) cụ thể của nơi phát tín hiệu, nhưng lần này khác: có thể ta sẽ phải nghĩ lại về nguồn gốc có thể có của các vụ bùng nổ sóng vô tuyến nhanh - fast radio burst (FRB).

Dù FRB xuất hiện rất nhiều trong vũ trụ, ta vẫn không biết thứ gì gây ra chúng.

Bùng nổ sóng vô tuyến nhanh những những đợt sóng vô tuyến chỉ xuất hiện trong một mili-giây cho tới vài mili-giây (một phần nghìn giây), gây ra bởi một quá trình tạo năng lượng cực kỳ lớn trên Vũ trụ mà ta chưa biết. Tại nguồn, những FRB này cực mạnh, có nghiên cứu chỉ ra năng lượng của FRB tương đương với những gì Mặt Trời phát ra trong cả một ngày hoạt động. Nhưng khi ta phát hiện ra FRB, chúng đã rất yếu rồi; theo lời giáo sư thiên văn học Matthew Bailes tới từ Úc, sức mạnh tín hiệu FRB yếu hơn tín hiệu điện thoại di động gửi về từ Mặt Trăng tới 1.000 lần. Tín hiệu FRB vẫn đủ mạnh, xuất hiện đủ lâu để khác biệt với toàn bộ những sóng vô tuyến xuất hiện trong Vũ trụ. Theo ước tính, khoảng 2.000 FRB vẫn xuất hiện hàng ngày.

Tiếp tục nói về nghiên cứu mới. Ngày 24/9/2018, chỉ trong khoảng 1,3 mili-giây, một đợt sóng vô tuyến quét ngang Trái Đất. May mắn thay, toàn bộ 36 ăng-ten thuộc hệ thống Dàn ăng-ten Tìm đường Kilomet Vuông Úc (ASKAP) đều quay về một hướng, đúng vào khu vực FRB xuất hiện.

Các nhà khoa học kết hợp dữ liệu từ toàn bộ dàn ăng-ten, tính toán được ra vị trí xuất phát của FRB: tại một thiên hà cách ta khoảng 4 tỷ năm ánh sáng, FRB phát ra từ điểm cách trung tâm thiên hà đó khoảng 13.000 năm ánh sáng.

“Đây là một dấu mốc công nghệ rất đáng chú ý”, Shami Chatterjee từ Đại học Cornell khẳng định.

Dàn ăng-ten của ASKAP.

Tính từ năm 2007, thời điểm phát hiện ra FRB đầu tiên, ta đã phát hiện ra thêm 85 vụ bùng nổ sóng vô tuyến. Thế nhưng mới lần theo 2 sóng về tới tận nhà chúng: một được khám phá ra năm 2012 với cái tên FRB 121102, còn sóng mới phát hiện có tên FRB 180924.

Sóng phát hiện năm 2012 là một trong hai sóng có tính chất lặp, liên tục phát tín hiệu, thế nên việc tìm về nguồn căn của nó dễ dàng hơn chút. Nhưng FRB 180924 thì khác biệt hơn nhiều, khi thiên hà phát ra nó sáng hơn thiên hà của FRB 121101 tới 30 lần. Sóng FRB lặp nằm tại một khu vực thường xuyên phát sáng vô tuyến, còn FRB 180924 lại nằm ở rìa thiên hà của nó.

Điểm khác biệt này quan trọng bởi lẽ dù FRB xuất hiện rất nhiều trong Vũ trụ, ta vẫn không biết thứ gì gây ra chúng. Nhờ việc phát hiện ra nguồn phát FRB 121102, ta bắt đầu có chút giả thuyết nhưng với sự xuất hiện của FRB 189024, ta lại có thêm thông tin mới để nghiên cứu.

Vẫn có nhiều tranh cãi xoay quanh việc liệu mọi FRB đều tới từ một loại vật thể không gian nào đó không (sao neutron, hố đen vũ trụ, …), bởi lẽ đa số chúng không có tính chất lặp. Sự khác biệt giữa FRB 121102 và FRB 189024 lại càng làm vấn đề thêm phức tạp.

Trước mắt, ta đã có hai loại FRB khác nhau, còn chưa rõ liệu có phải có tới vài chục loại FRB trong Vũ trụ bao la. Ta cần tìm nguồn gốc của nhiều FRB hơn để có khẳng định chắc chắn.

FRB còn mang một ý nghĩa khác nữa: khi FRB bay ngang Vũ trụ, nó sẽ mang theo cả tín hiệu nằm trên đường đi của mình. Các nhà khoa học có thể sử dụng những tín hiệu đó để tính toán lực hấp dẫn có trong không gian, hiểu hơn về bản chất Vũ trụ cũng như khoảng trống giữa các thiên hà.

Những vụ bùng nổ sóng vô tuyến chỉ tồn tại trong vài mili-giây, nhưng quan trọng vô cùng.

• 3 lần người Trái đất "suýt bắt được" người ngoài hành tinh

Từ khóa liên quan:

sóng vô tuyến

sóng frb

vụ bùng nổ sóng vô tuyến FRB

fast radio burst

hệ thống ăng ten ASKAP

vị trí xuất phát của FRB

sóng vô tuyến bí ẩn

Shami Chatterjee