Những điều kì lạ từ các vụ nổ trong vũ trụ

[Chu Anh Duy (boytotbung)]

A solar flare blasts hot gas away from the limb of the Sun.

Ngày 24/8/1998, trên bề mặt của mặt trời xảy ra một vụ nổ có sức công phá ngang với 100 triệu quả bom hydro. Các vệ tinh bay xung quanh trái đất đã ghi lại những chấn động mạnh, và một trận “cuồng phong” tia X phát tán trong vũ trụ. Vài phút sau khi vụ nổ xảy ra, một lượng lớn hạt proton năng lượng chuyển động nhanh được giải phóng vào trong vũ trụ bao la. 3 ngày sau, 27/8/2003, một vụ nổ tương tự diễn ra đã ảnh hưởng khá mạnh tới từ trường trái đất, khiến cho sóng điện đài bị ngắt quãng, gây ra tình trạng trộn sóng - một hiện tượng lạ hiếm khi xảy ra.
Vụ nổ trên (27/8) được ghi nhận với các tên “X-Class” và trong nhiều năm, nó thường xuyên xảy ra với mức độ khá thường xuyên, vài tuần thậm chí là vài ngày một lần; nhưng vụ nổ ngày 27/8 vẫn được coi là điển hình về cường độ năng lượng phát tán cũng như tầm ảnh hưởng đối với bầu khí quyển trái đất.

Theo NASA, vụ nổ trên được bắt nguồn từ SGR 1900+14, một ngôi sao neutron cách trái đất 45.000 năm ánh sáng. SGR 1900+14 là một dạng sao đặc biệt thường được gọi với cái tên “sao từ” (sao từ trường). Sao từ có lượng từ trường mạnh nhất trong vũ trụ, giải phóng một khối năng lượng lên tới một triệu tỉ (1015) Gaoxơ (G). Để tiện cho việc so sánh, cần biết rằng từ trường của mặt trời ở hầu hết các điểm trong vũ trụ là 10 G, còn ở tại tâm là 1000G.

Từ trường và vụ nổ vũ trụ luôn đi cùng nhau trên bề mặt mặt trời. Vụ nổ xảy ra khi lực từ trường tại tâm bị xoắn lại và kéo dãn ra, giống như một chiếc xăm cao su bị kéo dãn tới mức nổ tung. Các nhà vật lý gọi hiện tượng này là “tái kết nối từ trường” (magnetic reconnection).

Nhà vật lý Maxim Lyutikov thuộc trường đại học McGill (Mỹ) cho biết, hiện tượng nổ tung tương tự cũng diễn ra trên bề mặt của sao từ: “Tôi tưởng tượng bầu khí quyển của sao từ giống như vòng hào quang toả sáng, chứa đầy khí plasma và từ trường phức tạp. Hiện tượng tái kết nối xảy ra trên mặt trời thường do tính bất ổn định của plasma, gọi là ‘chế độ mạnh’. Các tính toán chi tiết cho thấy sự bất ổn định tương tự có thể hiện diện trong môi trường plasma nhiễm từ mạnh của sao từ”.

Khi vụ nổ sóng từ SGR 1900+14 xảy ra ngày 27/8/1998, nó đã làm thay đổi từ tính của bầu khí quyền trái đất, một điều mà các vụ nổ trước từ mặt trời không thể làm nổi. Bức xạ phá vỡ nguyên tử và phân tử thành các ion mang điện tích. Những ion này tương tác, hút hoặc phản chiếu, với tín hiệu radio khiến người nghe đài có thể cảm nhận được một thứ gì đó rất lạ đang diễn ra.

Chẳng hạn như vào cái đên 27/8, một y tá ở Seatle, Mỹ đang lái ô tô về nhà vào lúc 2 giờ sáng và nghe đài phát thanh địa phương, thì đột nhiên sóng bị mất, và lúc sau khi có sóng trở lại thì lại là chương trình nhạc country của vùng Omaha, bang Nebraska. Trên bờ biển phía đông của Mỹ, khi hoàng hôn xuống, hiện tượng trộn sóng tương tự cũng diễn ra, và người ta nghe được tín hiệu chuyển phát từ vùng Canada xa xôi.

Kể từ năm 1998 trở về đây, trái đất đã phải hứng chịu khoảng 10 sự kiện ion hoá tương tự, trong đó có 5 lần xuất phát từ SGR 1900+14, và phần còn lại không xác định được nguồn gốc. Nguồn gốc không xác định này có thể từ các ngôi sao từ chưa được các nhà thiên văn học khám phá. Để xác định được sao từ, thời điểm tốt nhất là khi nó phát nổ, nhưng khoảng thời gian này lại diễn ra cực kỳ ngắn ngủi, chỉ có 1/10 giây. Đến nay chỉ có 10 ngôi sao từ được khám phá.

Tìm kiếm sao từ là nhiệm vụ của Mạng liên hành tinh (IPN) - một đội tàu vũ trụ nhỏ bay rải rác trong hệ mặt trời, trong đó phải kể đến tàu Ulysses, Mars Odyssey, RHESSI và một số khác. Thực ra, nhiệm vụ chính của những con tàu này không phải tìm kiếm sao từ, nhưng chúng được trang bị các bộ dò tia X và tia gamma nên các nhà thiên văn học quyết định làm “một công đôi việc”.

Ngay sau khi IPN xác định được vị trí vụ nổ sao từ, nó sẽ thông báo cho các nhà thiên văn học khắp thế giới để tiến hành quan sát bằng kính viễn vọng trên mặt đất. Trong số những kính viễn vọng có khả năng quan sát tốt nhất phải kể đến đài quan sát Chandra X-ray và Rossi X-ray Timing Explorer.

Chính vì vậy, khi nào bạn đang trên đường về nhà vào lúc nửa đêm, lắng nghe tin tức trên đài và đột nhiên tín hiệu sóng bị ngắn quãng và thay vào đó là một thứ âm thanh lạ mà bạn chưa từng nghe, bạn có thể sẽ tự hỏi liệu đó có phải do sao từ gây ra vì vũ trụ còn chứa đựng rất nhiều sự ngạc nhiên đến kỳ lạ.

Văn Hân
Thế giới 24x7
(Theo Space)

An artist's concept of a magnetar outburst. The red loops trace the star's intense magnetic field.