Các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện một hằng tinh có từ trường mạnh ngoài Dải Ngân hà
Các nhà thiên văn học đã quan trắc thấy sự tồn tại của một hằng tinh sau khi nó đột ngột phát xuất một luồng năng lượng cực ngắn trong thiên hà gần đó. Họ phát hiện ra rằng đây là một hằng tinh hiếm gặp có từ trường mạnh. Cho đến nay chỉ có một số hằng tinh loại này được biết đến. Đây là lần đầu tiên một hằng tinh như vậy được xác nhận tồn tại bên ngoài Dải Ngân hà.
Trong thông cáo báo chí hôm 24/04, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (European Space Agency) cho biết, vào tháng 11/2023, các nhà thiên văn học của cơ quan này quan trắc thấy thiên hà Cigar (Cigar Galaxy) gần đó đã phun ra một tia gamma có năng lượng cực mạnh trong thời gian chỉ bằng 1/10 giây.
Thiên hà Cigar còn được gọi là thiên hà M82. Nó nằm trong chòm sao Đại Hùng (Ursa Major), cách Trái Đất khoảng 12 triệu năm ánh sáng. Đó là một thiên hà sáng với nhiều hằng tinh đang trong quá trình hình thành.
Các nhà thiên văn học quan sát vụ nổ tia gamma bằng nhiều kính viễn vọng trên mặt đất trong vài giờ sau vụ nổ, nhưng không phát hiện bất kỳ tín hiệu nào trong tia X hoặc ánh sáng khả kiến. Các máy dò trên Trái Đất cũng không phát hiện ra sóng hấp dẫn.
Các nhà thiên văn học giải thích rằng các vụ nổ tia gamma (gamma ray burst, những vụ bùng nổ năng lượng dữ dội nhất trong vũ trụ) đến từ các thiên hà xa xôi, nhưng vụ nổ này đến từ một thiên hà sáng gần đó. Nếu vụ nổ lần này là vụ nổ tia gamma, họ sẽ quan trắc được nguồn sáng của tia X mờ dần, nhưng điều này đã không xảy ra.
Do đó, các nhà thiên văn học kết luận rằng tín hiệu đến từ một hằng tinh có từ tính (magnetar) trong thiên hà Cigar, chứ không phải từ một vụ nổ tia gamma thông thường.
Hằng tinh có từ tính là những hằng tinh đã tử vong có từ trường cực mạnh
Khi một hằng tinh có khối lượng lớn hơn 8 lần khối lượng Mặt Trời và đang đi đến thời kỳ cuối của sinh mệnh, nó sẽ tạc nổ hình thành nên siêu tân tinh (supernova), để lại một lỗ đen hoặc sao neutron (neutron star). Sao neutron là những tàn dư hằng tinh cực kỳ nhỏ gọn, có khối lượng lớn hơn Mặt Trời, nhưng nếu bị nén lại nó chỉ có kích thước của một thành phố. Chúng di chuyển rất nhanh và có từ trường mạnh.
Ông Ashley Chrimes, nhà nghiên cứu tại Cơ quan Vũ trụ châu Âu cho biết: “Một số sao neutron trẻ có từ trường cực mạnh, gấp 10,000 lần so với sao neutron thông thường. Chúng được gọi là hằng tinh có từ tính, và dùng phương thức nhấp nháy ánh sáng để phát xạ năng lượng. Những ánh sáng nhấp nháy này đôi khi có thể rất lớn.”
Tuy nhiên, trong 50 năm quan sát tia gamma, cho đến nay, các nhà khoa học chỉ nhìn thấy những ánh sáng nhấp nháy cực lớn của các hằng tinh có từ tính trong Dải Ngân hà ba lần. Những vụ nổ năng lượng này xảy ra cực mạnh, và một trong số chúng được quan trắc thấy vào tháng 12/2004. Nó đến từ nơi cách xa 30,000 năm ánh sáng, nhưng vẫn đủ mạnh để ảnh hưởng đến các tầng trên của bầu khí quyển Trái Đất, giống như một ngọn lửa Mặt Trời ảnh hưởng đến Trái Đất.
Ông Sandro Mereghetti, nhà vật lý thiên văn tại Viện Vật lý thiên văn quốc gia Ý, và là tác giả báo cáo chính của nghiên cứu này, đã chỉ ra rằng tia sáng mà họ quan trắc thấy lần này lần đầu tiên đã xác nhận sự tồn tại của hằng tinh có từ tính bên ngoài Dải Ngân hà. Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng một số vụ nổ tia gamma được phát hiện trước đó cũng đến từ những tia sáng cực đại của các hằng tinh có từ tính này.
Ông Krims cho biết, phát hiện này mở ra khả năng khám phá của họ về các hằng tinh có từ tính cực đại khác. “Nếu chúng ta có thể tìm thấy nhiều hằng tinh có từ tính khác, chúng ta có thể bắt đầu lý giải được tần suất xảy ra những tia sáng, và quá trình mất đi năng lượng của chúng.”
Việc phát hiện ra một hằng tinh có từ tính trong thiên hà Cigar xác nhận rằng hằng tinh này có khả năng là một hằng tinh neutron trẻ. Các nhà nghiên cứu sẽ tìm kiếm nhiều hằng tinh có từ tính hơn ở những khu vực có các hằng tinh khác hình thành để tìm hiểu về những thiên thể rất đặc biệt này.
