Buzz
Một phát hiện kỳ thú vừa được giới khoa học công bố: tín hiệu vô tuyến và tia X xuất hiện đúng tại vị trí vết nứt trong cấu trúc đồ sộ mang tên “Con Rắn Vũ Trụ”.
“Con Rắn Vũ Trụ” thực chất là một trong những “xương sống” then chốt của dải Ngân Hà. Phát hiện này không chỉ mở rộng hiểu biết về các hiện tượng năng lượng cao tại trung tâm thiên hà, mà còn khơi gợi nhiều câu hỏi về những thế lực vô hình định hình vũ trụ.
“Xương sống” vũ trụ: Trụ cột khổng lồ của dải Ngân Hà
Trong suốt nhiều năm nghiên cứu, các nhà thiên văn đã phát hiện ở trung tâm dải Ngân Hà tồn tại các cấu trúc dài hẹp như “xương sống” – còn gọi là sợi phân tử khổng lồ (Giant Molecular Filaments - GMF). Đây là nơi vật chất tập trung đậm đặc nhất và đóng vai trò nòng cốt trong quá trình hình thành sao mới.
Các nhà khoa học cho biết, khoảng 20 “xương sống” như vậy đã được xác định trong các nhánh xoắn ốc của dải Ngân Hà. Chúng chứa lượng lớn khí và bụi vũ trụ, hình thành nên các đám mây phân tử – nguyên liệu chính cho sự ra đời của các hệ sao. Việc nghiên cứu các cấu trúc này giúp làm sáng tỏ quá trình tạo sao và sự tiến hóa của thiên hà.
Một trong những “xương sống” nổi bật nhất mang tên “Con Rắn Trung tâm Thiên hà” (Galactic Center Radio Snake), hay G359.13. Cấu trúc này kéo dài khoảng 230 năm ánh sáng và nằm gần trung tâm dải Ngân Hà, cách Trái Đất chừng 26.000 năm ánh sáng.
“Vết gãy” bí ẩn và tín hiệu phát ra từ chỗ nứt gãy
Điểm khiến các nhà thiên văn đặc biệt chú ý là Con Rắn Vũ Trụ không còn giữ được dạng thẳng như ban đầu. Hình ảnh từ kính thiên văn vô tuyến cho thấy cấu trúc này đã bị “gãy” tại hai nơi, với những đoạn uốn cong lớn dọc theo chiều dài hàng trăm năm ánh sáng – dấu hiệu rõ ràng của một lực lượng khổng lồ tác động.
Khi nhóm nghiên cứu dùng kính viễn vọng tia X Chandra của NASA để quan sát kỹ các điểm gãy, họ bất ngờ phát hiện một nguồn phát sóng vô tuyến và tia X ngay tại vết nứt đầu tiên – có thể là dấu tích của một hiện tượng năng lượng cực mạnh hiếm gặp xảy ra tại trung tâm dải Ngân Hà.
Theo giả thiết của các nhà khoa học, “thủ phạm” gây ra sự đứt gãy này rất có thể là một sao xung (pulsar) – phần lõi siêu đặc còn sót lại sau vụ nổ siêu tân tinh của một ngôi sao lớn.
Sao xung mang từ trường vô cùng mạnh và quay với tốc độ chóng mặt, có thể phát ra các chùm bức xạ có năng lượng cao.
Trong trường hợp này, sao xung có thể đã va chạm với cấu trúc từ hóa của Con Rắn Vũ Trụ với vận tốc lên đến 1–2 triệu dặm mỗi giờ (tương đương 1,6–3,2 triệu km/h), làm vỡ hệ từ trường và phát ra sóng vô tuyến cùng tia X.
Dấu tích của một vụ va chạm vũ trụ khổng lồ
Một bài báo khoa học vừa đăng trên Tạp chí hàng tháng của Hội Thiên văn học Hoàng gia (MNRAS) khẳng định các đặc tính phát xạ được ghi nhận hoàn toàn phù hợp với mô hình sao xung va vào sợi từ trường. “Độ sáng vô tuyến và phổ dốc của nguồn nhỏ gọn tương ứng với đặc điểm của một sao xung.”
Bên cạnh đó, độ phẳng của phổ và sự tăng cường bức xạ synchrotron cho thấy các hạt năng lượng cao đã được tiêm dọc theo chiều dài Con Rắn,” nhóm nghiên cứu cho biết.
Nhóm khoa học cho rằng vụ va chạm đã tạo ra một “nút thắt chính” – nơi xảy ra va chạm trực tiếp – cùng với một “nút thắt phụ” do sóng xung kích và sự lan truyền từ trường bị bóp méo gây ra.
Các electron và positron (phản hạt của electron) bị gia tốc đến mức năng lượng rất cao, chính những hạt này đã tạo nên tín hiệu vô tuyến và tia X mạnh mẽ mà kính viễn vọng đã ghi nhận.
Việc bắt được tín hiệu từ sao xung trong Con Rắn Vũ Trụ không chỉ khẳng định rằng các “xương sống” của Ngân Hà là nơi diễn ra các quá trình vật lý phức tạp, mà còn giúp giới thiên văn hiểu sâu hơn về tương tác giữa vật chất tối, từ trường và vật chất thường trong vũ trụ.
Phát hiện này cũng chứng minh rằng thiên hà của chúng ta không hề tĩnh lặng, mà là một môi trường nơi các vật thể vận tốc cao thường xuyên va chạm, tạo ra những hiệu ứng vật lý dữ dội – một phần quan trọng trong bức tranh toàn cảnh về sự hoạt động và tiến hóa của các thiên hà.
Dù kết quả ban đầu đã rất đáng chú ý, nhưng các nhà khoa học nhấn mạnh cần thêm nhiều quan sát nữa để xác minh rõ ràng nguyên nhân tín hiệu cũng như sự biến dạng của Con Rắn Vũ Trụ.
Các đài quan sát như ALMA, VLA và kính thiên văn không gian James Webb có thể được sử dụng để khảo sát kỹ hơn về thành phần vật chất, chuyển động và phổ năng lượng tại các điểm nút của cấu trúc này.
Việc theo dõi một "con rắn" dài hơn 230 năm ánh sáng nằm ở trung tâm dải Ngân Hà là một thách thức lớn, nhưng lại là chìa khóa quan trọng để hiểu rõ hơn vai trò của các hiện tượng cực đoan trong tiến trình tiến hóa của thiên hà.
