Sử dụng rượu cồn để nghiên cứu trường từ vũ trụ

Từ trường đóng vai trò quan trọng đối với nhiều hiện tượng vật lý thiên văn, tuy nhiên để đo chúng từ những khoảng cách rất xa lại không phải nhiệm vụ dễ dàng.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers (Thụy Điển) đã phát minh ra một phương pháp mới, sử dụng methanol - một dạng rượu cồn đơn giản nhất.

Theo một báo cáo trên Nature Astronomy, không dễ để hiểu methanol hoạt động như thế nào ở những môi trường khắc nghiệt nơi các ngôi sao hình thành và những cố gắng tạo ra thí nghiệm tương tự trong phòng thí nghiệm đã không thành công. Vì thế, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một mô hình lý thuyết và làm việc với nó, cho đến khi mô hình cho thấy phù hợp với những gì quan sát được từ vũ trụ và trong phòng thí nghiệm.


Minh họa ấn tượng về methanol và từ trường xung quanh một ngôi sao trẻ. (Ảnh: Wolfgang Steffen/Chalmers/Boy Lankhaar).

“Chúng tôi đã phát triển một mô hình mô phỏng cách thức methanol hoạt động trong từ trường, từ các nguyên lý của cơ học lượng tử - Boy Lankhaar – Đại học Công nghệ Chalmers, trưởng nhóm nghiên cứu – phát biểu. “Ngay từ sớm, chúng tôi đã nhìn thấy mối liên hệ giữa các tính toán lý thuyết và dữ liệu từ các thí nghiệm đã có. Điều này giúp chúng tôi tự tin hơn trong những suy luận (ngoại suy) với các điều kiện mong đợi trong không gian” - Boy cho biết thêm.

Các tính toán cần thiết để hiểu được chi tiết methanol hoạt động như thế nào đòi hỏi rất nhiều công sức. Ngoài ra, những ước lượng từ mô hình trên cũng cần phải chính xác như quan sát từ kính viễn vọng vô tuyến, nếu không cũng sẽ vô dụng.

“Vì phân tử methanol tương đối đơn giản, nên ban đầu chúng tôi nghĩ sẽ dễ dàng thực hiện dự án. Tuy nhiên, sau đó nó đã trở nên rất phức tạp vì chúng tôi phải thực hiện rất nhiều tính toán chi tiết về các đặc tính của methanol” - Ad van der Avoird – nhà hoá học lý thuyết từ Đại học Radboud, đồng tác giả của nghiên cứu – cho biết.

Methanol hữu ích đối với nghiên cứu này vì nó có thể phát ra một tín hiệu vi sóng cụ thể trong những đám mây dày đặc nơi các ngôi sao hình thành. Hiện tượng này được gọi là Maze – hay khuếch đại vi sóng bằng những kích thích phát xạ, và tín hiệu thu được hiển nhiên là rất mạnh. Bằng cách nghiên cứu xem từ trường ảnh hưởng như thế nào đến tín hiệu này, các nhà khoa học kỳ vọng sẽ đi đến những hiểu biết mới về sự hình thành của các sao khổng lồ.

Lankhaar cho biết thêm: “Từ trường đóng vai trò cực kỳ quan trọng khi các ngôi sao lớn và nặng được hình thành. Tuy nhiên, từ trường có ảnh hưởng như thế nào đến quá trình này lại là chủ đề của rất nhiều tranh cãi giữa các nhà khoa học. Vì vậy, chúng ta cần tìm ra cách đo từ trường, và đó là thực sự là một thách thức. Tới nay, nhờ những tính toán mới này, cuối cùng chúng tôi cũng đã biết làm sao để thực hiện nhiệm vụ đó với methanol”.

Từ trường luôn xuất hiện xung quanh các ngôi sao, hành tinh, và cả lỗ đen với mọi kích cỡ. Thậm chí ngay cả các thiên hà cũng có từ trường. Làm rõ cách thức hình thành và hoạt động của từ trường là một bước tiến quan trọng trong việc tìm hiểu cơ chế vận hành của các thiên thể.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Xuyên không là có thật và đây là người duy nhất được trải nghiệm điều đó

Xuyên không là có thật và đây là người duy nhất được trải nghiệm điều đó

Khoa học đã từng chứng minh rằng chúng ta có thể thực hiện du hành thời gian - ít nhất là về mặt lý thuyết.

Đăng ngày: 02/06/2025
Những điều thú vị ít ai biết về Mặt Trăng

Những điều thú vị ít ai biết về Mặt Trăng

Mặt Trăng - vật thể lớn nhất và sáng nhất trên bầu trời đêm đã làm mê hoặc và là nguồn cảm hứng vô tận cho loài người trong nhiều thế kỷ qua.

Đăng ngày: 31/05/2025
Phát hiện siêu Trái đất kim cương có khả năng “tái sinh”

Phát hiện siêu Trái đất kim cương có khả năng “tái sinh”

Nhờ kính viễn vọng James Webb, các nhà thiên văn học phát hiện hành tinh dung nham nóng rực cấu tạo từ kim cương phát triển khí quyển thứ hai sau khi sao chủ phá hủy khí quyển ban đầu.

Đăng ngày: 30/05/2025
Năm ánh sáng là gì? Một năm ánh sáng bằng bao nhiêu km?

Năm ánh sáng là gì? Một năm ánh sáng bằng bao nhiêu km?

Năm ánh sáng là đơn vị đo thông dụng ngoài vũ trụ bao la, rộng lớn. Và người ta thường nhầm lẫn nghĩ rằng đây là đơn vị đo thời gian.

Đăng ngày: 23/05/2025
Những sự thật

Những sự thật "khó tin nổi" về sao Thiên vương

Sao Thiên vương có thể chứa được 63 Trái đất bên trong nó, mùa hè ở đây kéo dài tới 42 năm, sao Thiên vương chỉ có 2 mùa.... đây là những sự thật khó tin, ít người biết về sao Thiên Vương.

Đăng ngày: 17/05/2025
Tìm hiểu về tia gamma và chớp gamma

Tìm hiểu về tia gamma và chớp gamma

Tia gamma (kí hiệu là γ) là một loại bức xạ điện từ hay quang tử có tần số cực cao.

Đăng ngày: 08/05/2025
Hành tinh

Hành tinh "siêu Trái Đất" có thể chứa sự sống

Một ngoại hành tinh ở cách 111 năm ánh sáng có thể là phiên bản lớn của Trái Đất với những điều kiện phù hợp cho sự sống.

Đăng ngày: 07/05/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News