Phát hiện các tín hiệu bí ẩn từ vũ trụ lặp lại theo chu kỳ 157 ngày: Kéo dài chỉ vài mili giây, mang theo một lượng năng lượng mạnh mẽ gấp hàng chục nghìn lần Mặt Trời

Với giới hạn của phương pháp quan sát và công nghệ hiện nay, việc xác định nguồn gốc và tự nhiên của các tín hiệu vũ trụ bí ẩn này vẫn là một thách thức đối với các nhà thiên văn, khiến họ vẫn phải đau đầu với vấn đề này

Khám phá đầu tiên của phát xạ FRB (Fast Radio Burst - chớp sóng vô tuyến) đã xảy ra vào năm 2007. Đây là một trong những hiện tượng bí ẩn đầy hấp dẫn nhất trong lĩnh vực vật lý thiên văn hiện đại. FRB được mô tả là các tín hiệu điện từ cực mạnh được phát ra từ không gian sâu thẳm, vượt qua khoảng cách hàng trăm triệu đến hàng tỷ năm ánh sáng để đến Trái Đất.

Mặc dù tồn tại chỉ trong thời gian ngắn ngủi, kéo dài nhiều nhất vài mili giây, FRB lại mang theo một lượng năng lượng cực kỳ mạnh mẽ, vượt trội gấp hàng chục nghìn lần so với Mặt Trời, hoặc bằng tổng năng lượng mà Mặt Trời sinh ra trong suốt 80 năm.

Vì FRB tồn tại trong thời gian rất ngắn, thường chỉ được nhận dạng qua dữ liệu từ các đài thiên văn vô tuyến sau khi ghi nhận tín hiệu. Kể từ năm 2007, gần 100 tín hiệu FRB đã được ghi nhận bởi các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới.

Do giới hạn của phương pháp quan sát và công nghệ, việc xác định nguồn gốc và tính chất của FRB vẫn là một vấn đề khó khăn cho các nhà thiên văn. Một số cho rằng, FRB có thể được tạo ra bởi các hiện tượng vật lý thiên văn như va chạm giữa hai ngôi sao neutron hoặc từ hố đen khi chúng 'nuốt chửng' vật chất từ một ngôi sao. Một số ít còn đưa ra giả thuyết, FRB có thể là hình thức liên lạc từ ngoài hành tinh.

Phát hiện các tín hiệu FRB lặp lại theo chu kỳ 157 ngày

Thường thì, các phát xạ FRB truyền đến Trái Đất một cách ngẫu nhiên và không tuân theo quy luật nào. Hầu hết các FRB được phát hiện chỉ bùng phát duy nhất trong 1/1000 giây – nhanh hơn cả một cái chớp mắt – và ít khi lặp lại, điều này khiến việc dự đoán và theo dõi chúng rất khó khăn.

Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện sự tồn tại của 2 phát xạ FRB có chu kỳ phát tín hiệu cực kỳ bất thường.

Cụ thể, vào tháng 1 năm nay, các nhà khoa học phát hiện FRB mang mã 180916.J0158 65 có chu kỳ hoạt động 16 ngày. Nó phát ra sóng vô tuyến trong 4 ngày, sau đó im lặng trong 12 ngày, rồi lại lặp lại quá trình này.

Sau FRB 180916, các nhà khoa học tiếp tục phát hiện một FRB lặp lại đầy kỳ lạ khác. Sau khi theo dõi bằng Kính viễn vọng Lovell ở Anh trong 5 năm, các nhà khoa học tại Đại học Manchester phát hiện FRB có tên mã 121102 có chu kỳ hoạt động 157 ngày. Nó phát ra sóng vô tuyến trong 90 ngày, sau đó im lặng trong 67 ngày. Mô hình phát tín hiệu của FRB 121102 lặp lại theo chu kỳ 157 ngày đã thu hút sự chú ý đặc biệt của các nhà khoa học.

Theo Space.com, phát hiện này cung cấp thông tin quan trọng giúp xác định nguồn gốc của chớp sóng vô tuyến. FRB thường xuyên lặp lại có thể liên quan đến chuyển động của sao neutron hoặc hố đen, theo tiến sĩ Kaustubh Rajwade từ Đại học Manchester, trưởng nhóm nghiên cứu.

Nhóm nghiên cứu đã đưa ra một số giả thuyết về nguồn gốc và chu kỳ lặp lại của FRB 121102. Chẳng hạn, sự bùng phát định kỳ của chớp sóng vô tuyến có thể do lắc lư trong trục quay của sao neutron có từ tính cực mạnh. Ngoài ra, sự lặp lại của FRB 121102 có thể liên quan đến quỹ đạo chuyển động của sao neutron trong hệ sao đôi.

Tuy nhiên, giả thuyết này không được nhiều nhà thiên văn học chấp nhận. Hiệu ứng lắc lư của sao neutron thường diễn ra trong vài tuần, không đủ để giải thích chu kỳ của FRB 121102, kéo dài tới 157 ngày. Điều này cũng đồng nghĩa với việc vấn đề về nguồn gốc của FRB vẫn còn nhiều điều cần tìm hiểu.

'Phát hiện này thể hiện rằng chúng ta vẫn chưa hiểu biết nhiều về nguồn gốc của FRB. Chúng ta cần nhiều quan sát hơn với nhiều FRB để có cái nhìn rõ ràng hơn về nguồn gốc của tín hiệu lặp lại', Duncan Lorimer, Phó chủ nhiệm Khoa Vật lý Thiên văn ở Đại học West Virginia, cũng là đồng tác giả của nghiên cứu nhấn mạnh.

Tham khảo Space.com