Phát hiện máy gia tốc hạt khổng lồ tự nhiên trong vũ trụ

(Kiến Thức) - Máy gia tốc hạt khổng lồ tạo ra năng lượng vào loại cao nhất trong vũ trụ đã được công bố tại cuộc họp thứ 229 của hiệp hội thiên văn Mỹ. 

Cùng với các quan sát trường sâu phía Nam Chandra của NASA, đây là một trong 2 kết quả lớn được công bố tại buổi họp diễn ra ngày 4/1/2017. Quan sát này cũng được đưa vào số khai trương tạp chí thiên văn Nature Astronomy xuất bản cùng ngày.

Máy gia tốc hạt tự nhiên này được tạo thành từ sự tương tác giữa các lỗ đen và khí bên trong vụ va chạm trong một khối vật chất xuyên thiên hà giữa 2 chùm thiên hà cách chúng ta 2 tỉ năm ánh sáng.

Các khám phá về các quá trình khác nhau diễn ra đồng thời để tạo thành "khẩu bazooka" xuyên thiên hà nói trên đã được suy đoán từ tấm ảnh đẹp rực rỡ dưới đây.

Phat hien may gia toc hat khong lo tu nhien trong vu tru
(Ảnh: NASA, NAOJ, NCRA)

Phần màu xanh chụp bằng quan sát bức xạ X Chandra quay quanh trái đất của NASA (đã được công bố với tên gọi quan sát trường sâu phía Nam Chandra). Phần này cho thấy sự phát sáng bức xạ X từ các chùm thiên hà đang va chạm, là loại cấu trúc lớn nhất bị chi phối bởi lực hấp dẫn trong vũ trụ, mỗi chùm nặng hơn mặt trời một triệu tỉ lần, theo thông cáo báo chí về Chandra.

Các “lông tơ” cho thấy khí nóng lấp đầy mỗi chùm thiên hà. Vụ va chạm đã tăng tốc cho khí và các hạt. Khí có thể đạt được tốc độ ánh sáng vì độ nóng cao (tốc độ ánh sáng cao hơn nhiều tốc độ âm thanh trên trái đất). Các hạt còn chuyển động nhanh hơn khí, tạo ra các sóng xung kích tương tự như loại sinh ra từ các máy bay chiến đấu.

Phần màu đỏ được chụp bằng nhóm kính viễn vọng vô tuyến sóng mét khổng lồ ở Ấn Độ cho thấy các giọt nước sáng màu hồng chính là sự phát xạ sóng vô tuyến từ các lỗ đen siêu năng ở trung tâm các thiên hà. Hình ảnh này xảy ra khi lỗ đen và khí nóng tương tác với nhau.

Các lỗ đen sẽ tăng tốc các hạt trong đám mây xoay quanh chúng, và khi các hạt gia tốc này gặp các sóng xung kích ở trên, chúng sẽ được tăng tốc lần nữa. Các sóng xung kích đóng vai trò một loại động cơ bán phản lực dùng bánh xe nóng trôi bồng bềnh trong vũ trụ.

Đây là lần đầu tiên trong lịch sử giới khoa học được chứng kiến sự gia tốc hai lần, theo tác giả đầu tiên của nghiên cứu này-nhà vật lý học thiên thể đến từ Harvard, Reinout van Weeren.

Một máy gia tốc khổng lồ tạo ra các hạt chưa quan sát được trong vũ trụ cũng cần năng lượng giống như năng lượng cao cần có để quan sát hạt Higgs Boson bằng máy gia tốc hạt nhân tạo lớn nhất thế giới hiện nay-hệ gia tốc đối chùm hadron (LHC). Mức năng lượng của các máy gia tốc vũ trụ này có thể cao hơn LHC đến một triệu lần, Weeren cho biết.

Dù vẫn chưa có công cụ để quan sát chi tiết hơn những gì đang xảy ra ở nơi cách trái đất 2 triệu năm ánh sáng, nhưng các nhà khoa học thiên văn vẫn hy vọng các công nghệ mới sẽ sớm giúp họ làm điều này. Hiện nay chúng ta chưa thể đạt được các mức năng lượng cao như các máy các máy gia tốc hạt vừa tìm thấy nhưng có thể trong tương lai, chúng ta sẽ học được cách gia tốc những nguồn năng lượng cao hơn LHC, van Weeren hào hứng.

“Cười vỡ bụng” với những ông bố “bá đạo” nhất

Đoàn Hiểu Linh (theo Gizmodo)

>> xem thêm

Bình luận(0)