"Sốc" lý thuyết mới về cách lỗ đen và sao neutron tỏa sáng

Các nhà vật lý thiên văn tin rằng, bức xạ năng lượng cao này làm cho các ngôi sao neutron và lỗ đen tỏa sáng sáng, được tạo ra bởi các electron di chuyển với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, nhưng quá trình gia tốc các hạt này vẫn còn là một bí ẩn.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Columbia đã trình bày một lời giải thích mới làm cơ sở cho sự gia tốc của các hạt năng lượng này.

Trong một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn tháng 12, nhà vật lý thiên văn Luca Comisso và Lorenzo Sironi đã sử dụng các mô phỏng siêu máy tính khổng lồ để tính toán cơ chế gia tốc các hạt này.

Họ kết luận rằng, năng lượng chúng là kết quả của sự tương tác giữa chuyển động hỗn loạn và kết nối lại từ trường siêu mạnh.

Nguồn ảnh: Space.

Luca Comisso, một nhà khoa học nghiên cứu sau tiến sĩ tại Columbia và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: "Sự hỗn loạn và kết nối lại từ tính là một quá trình trong đó các dòng từ trường xé toạc và nhanh chóng kết nối lại với nhau để tăng gia tốc các hạt, thúc đẩy chúng đạt vận tốc tiếp cận với tốc độ ánh sáng".

"Vùng thiên hà chứa các lỗ đen và sao neutron được duy trì bởi một loại khí cực nóng của các hạt tích điện và các đường sức từ được kéo bởi các chuyển động hỗn loạn của khí, thúc đẩy sự kết nối từ tính mạnh mẽ", ông nói thêm.

"Nhờ vào điện trường gây ra bởi sự kết nối từ tính lại và hiện tượng nhiễu loạn mà các hạt được gia tốc đến mức năng lượng cực đoan nhất, cao hơn nhiều so với các máy gia tốc mạnh nhất trên Trái đất.

Điển hình, ngôi sao neutron quay nhanh ở trung tâm của tinh vân Crab là máy phát điện cung cấp năng lượng cho ánh sáng xanh mờ kỳ lạ bên trong tinh vân này. Ánh sáng xanh phát ra từ các electron xoáy với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng xung quanh các đường sức từ của sao neutron.