Khám phá mới về nguồn năng lượng khổng lồ trong các tia vũ trụ
Các tia vũ trụ năng lượng cực cao, phát ra từ môi trường thiên văn khắc nghiệt như vùng gần hố đen và sao neutron, có năng lượng vượt xa so với các hạt năng lượng xuất hiện từ Mặt trời.
Theo các nhà khoa học, những hạt này mang năng lượng gấp khoảng 10 triệu lần năng lượng của các hạt được tăng tốc trong máy gia tốc hạt lớn (LHC) – cỗ máy mạnh nhất do con người chế tạo.
Trong nhiều năm, lý thuyết phổ biến cho rằng các tia vũ trụ năng lượng cao lấy năng lượng từ các cú sốc trong môi trường thiên văn, chẳng hạn như các vụ nổ sao khổng lồ tạo ra hố đen.
Từ trường trong các môi trường thiên văn này thường ở trạng thái hỗn loạn, xoắn và thay đổi mạnh mẽ. (Ảnh minh họa: eurasiareview).
Tuy nhiên, nghiên cứu mới công bố trong tuần này trên tạp chí khoa học “The Astrophysical Journal Letters” đã đưa ra một cơ chế khác: nhiễu loạn từ trường.
Theo các nhà nghiên cứu, từ trường trong các môi trường thiên văn này thường ở trạng thái hỗn loạn, xoắn và thay đổi mạnh mẽ. Những dao động này có thể tăng tốc các hạt lên đến mức năng lượng khổng lồ trước khi chúng bị dừng đột ngột.
Luca Comisso, nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm vật lý thiên văn Columbia và đồng tác giả của nghiên cứu, nhận định: "Những phát hiện này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách các tia vũ trụ lấy năng lượng và cung cấp lời giải cho những câu hỏi lâu nay của cả vật lý thiên văn và vật lý hạt".
Tia vũ trụ năng lượng cực cao có thể đạt tới 10²⁰ electron vôn, trong khi các hạt năng lượng từ Mặt Trời chỉ đạt khoảng 10¹⁰ electron vôn – chênh lệch đến 10 bậc độ lớn.
Sự khác biệt này tương tự như so sánh giữa một hạt gạo nặng 0,05 gram và một chiếc Airbus A380 nặng 500 tấn.
Điều thú vị là cả hai môi trường thiên văn rất khác biệt này lại có một điểm chung: sự hỗn loạn của từ trường đóng vai trò quyết định trong việc cung cấp năng lượng cho các hạt.
Giáo sư Glennys R. Farrar tại Đại học New York (Mỹ), đồng tác giả của bài báo, khẳng định: "Dữ liệu quan sát đã ưu tiên lý thuyết về nhiễu loạn từ trường thay vì gia tốc xung kích. Đây là một bước đột phá quan trọng cho ngành vật lý thiên văn".
Phát hiện này không chỉ mở ra cách hiểu mới về nguồn gốc năng lượng trong các tia vũ trụ mà còn góp phần giải mã những bí ẩn liên quan đến cơ chế tăng tốc hạt trong các môi trường cực đoan của vũ trụ.
Nó cũng bổ sung cho nghiên cứu trước đó về nguồn năng lượng từ Mặt trời, giúp dự đoán tốt hơn sự hình thành các hạt năng lượng trong vũ trụ gần và xa.
Liên tiếp tìm thấy 2 siêu Trái đất nữa, 1 trong số đó nằm trong "vùng vàng sự sống"!
Giới thiên văn học liên tiếp nhận tin vui từ việc phát hiện ra các siêu Trái đất gần Thái Dương Hệ!
Hiện tượng kinh ngạc trong không gian: Tại sao Trạm vũ trụ quốc tế lại rỉ sét?
Trong vũ trụ rộng lớn, Trạm vũ trụ quốc tế giống như một ngôi sao sáng, thu hút những phi hành gia giỏi nhất thế giới tập trung về đây.
Phát hiện mới về Vết Đỏ Lớn trên sao Mộc từ kính viễn vọng Hubble
Các quan sát mới từ kính viễn vọng Hubble đã tiết lộ những điều thú vị về Vết Đỏ Lớn trên Sao Mộc - cơn bão khổng lồ đã tồn tại suốt 190 năm.
Phát hiện "hóa thạch" 13 tỉ năm tuổi của vụ nổ Big Bang
Quả bong bóng khổng lồ được đặt tên là Ho’oleilana, có tâm nằm cách thiên hà Milky Way 820 triệu năm ánh sáng, có thể chính là tàn tích "hóa thạch" của sự kiện khai sinh vũ trụ.
Phát hiện “xương sống” của sinh vật trên mặt trăng sao Mộc
Siêu kính viễn vọng James Webb đã có phát hiện "vàng" khi soi kỹ mặt trăng Sao Mộc Europa, một trong những nơi mà NASA tin tưởng nhất về khả năng có sinh vật ngoài hành tinh.
Tổng thống Mỹ công bố cửa sổ vào thế giới 13 tỉ năm trước
Hình ảnh đầy đủ màu sắc và rõ nét đầu tiên từ kính viễn vọng không gian James Webb 9 tỉ USD đã đem đến cho nhân loại cái nhìn chi tiết nhất về vũ trụ sơ khai - hơn 13 tỉ năm trước.
