Homelander The Seven
I will laser every f****** one of you!
Các nhà thiên văn học đang nỗ lực giải mã nguyên nhân gây ra loạt bùng phát tia gamma (GRBs), tạo thành những vụ nổ mạnh mẽ nhất trong vũ trụ. Thông thường, những vụ bùng phát năng lượng cao này được giải phóng khi một ngôi sao chết đi một cách dữ dội hoặc bị một hố đen xé nát. Antonio Martin-Carrillo, trợ lý giáo sư vật lý thiên văn tại Đại học College Dublin ở Ireland, cho biết việc quan sát các vụ bùng phát lặp đi lặp lại chưa từng xảy ra trước đây, vì các sự kiện tạo ra chúng thường rất thảm khốc. Tuy nhiên vào tháng 7, một số vụ bùng phát đã được phát hiện chỉ trong một ngày. Martin-Carrillo, đồng tác giả chính của một nghiên cứu dựa trên các quan sát về sự kiện này được công bố vào ngày 29 tháng 8 trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters, nhận định trong một tuyên bố rằng: "(Nó) không giống bất kỳ sự kiện nào khác từng được ghi nhận trong 50 năm quan sát GRB."
Andrew Levan, đồng tác giả chính của nghiên cứu và là nhà thiên văn học tại Đại học Radboud ở Hà Lan, cho biết các vụ bùng phát tia gamma năng lượng cao thường chỉ kéo dài từ mili giây đến vài phút. Tuy nhiên trong trường hợp này, tín hiệu lặp lại ba lần trong vòng 24 giờ, khiến tổng thời gian của chúng dài hơn 100 đến 1.000 lần so với hầu hết các GRB đơn lẻ. Nguyên nhân chính xác của các vụ bùng phát vẫn chưa được biết, nhưng các nhà thiên văn học đã có những giả thuyết làm việc. Việc tập trung vào nguyên nhân gây ra chúng có thể thay đổi cách các nhà nghiên cứu hiểu về cái chết của các ngôi sao. Levan đặt câu hỏi: "Sự kiện này có thực sự hiếm đến mức chúng ta chỉ thấy một lần trong 50 năm, hay đó là phần nổi của tảng băng chìm mà chúng ta có thể tìm thấy nhiều hơn nếu chúng ta tìm kiếm kỹ lưỡng? Bởi vì các vụ bùng phát tia gamma đến từ cái chết thảm khốc của các ngôi sao, điều này có thể thực sự cho chúng ta biết nhiều hơn về một số cách cực đoan nhất mà các ngôi sao kết thúc cuộc đời mình."
Vào ngày 2 tháng 7, Kính viễn vọng Không gian Tia gamma Fermi của NASA đã phát hiện bốn vụ bùng phát tia gamma liên tiếp từ một vùng tương tự trên bầu trời, thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học, những người tự hỏi liệu chúng có thể liên quan đến cùng một nguồn hay không, Martin-Carrillo nói. Phân tích sâu hơn sau đó đã xác định rằng ba trong số bốn vụ bùng phát có liên quan. Fermi chỉ có thể cung cấp một vị trí gần đúng cho nguồn gốc của các vụ bùng phát. Nhưng dữ liệu vị trí chính xác hơn được thu thập bởi kính viễn vọng tia X có tên Einstein Probe – một nhiệm vụ do Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Viện Vật lý Ngoại thiên Max Planck thực hiện – đã cho phép các nhà thiên văn học xác định nơi bắt đầu hướng các kính viễn vọng mặt đất của họ. Einstein Probe đã phát hiện hoạt động tia X một ngày trước các vụ bùng phát, điều này đã được phát hiện sau đó. Tiếp theo dữ liệu của Einstein Probe, thiết bị tia X của Đài quan sát Neil Gehrels Swift của NASA cũng cung cấp thông tin vị trí chính xác hơn để giúp định hướng kính viễn vọng đúng hướng. Nhóm nghiên cứu đã có thể xác định rằng các GRB xảy ra bên ngoài thiên hà của chúng ta bằng cách theo dõi bức xạ chúng phát ra bằng Kính viễn vọng Rất Lớn của Đài thiên văn Nam Âu và camera HAWK-I của nó ở Chile. Xác nhận thêm về nguồn gốc ngoài thiên hà của nó đến từ các hình ảnh được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble.
Nhóm nghiên cứu nghi ngờ thiên hà chủ cách Trái đất vài tỷ năm ánh sáng, nhưng nghiên cứu để xác định chính xác thiên hà và khoảng cách đang được tiến hành. Martin-Carrillo khẳng định: "Biết được khoảng cách sẽ giúp chúng ta hiểu đáng kể bản chất thực sự của nguồn này." Các quan sát tiếp tục bằng các kính viễn vọng khác, chẳng hạn như Kính viễn vọng Không gian James Webb, có thể tinh chỉnh các phép đo và cuối cùng xác định nguyên nhân gốc rễ của các vụ bùng phát lặp đi lặp lại.
Để tìm kiếm nguồn gốc, các tác giả hiện đã xem xét hai nguyên nhân có thể gây ra các vụ bùng phát lặp đi lặp lại. Một là một loại siêu tân tinh bất thường kéo dài hơn nhiều so với những siêu tân tinh thường giải phóng tia gamma, Levan cho biết. Ông nói: "Nếu đây là một ngôi sao lớn, thì đó là một vụ sụp đổ không giống bất cứ thứ gì chúng ta từng chứng kiến trước đây." Một nguyên nhân tiềm năng khác là một sao lùn trắng – một ngôi sao chết nặng như Mặt trời của chúng ta nhưng cô đặc lại bằng kích thước Trái đất – đang bị xé nát bởi một hố đen có khối lượng trung bình hiếm gặp. Tiến sĩ Eric Burns, phó giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Bang Louisiana, người không tham gia vào nghiên cứu mới nhưng là thành viên của một nhóm nghiên cứu dự định đưa ra một tuyên bố mạnh mẽ trong một nghiên cứu vào tháng tới về nguyên nhân của sự kiện, nhận định: "Đó là một trong số hiếm hoi trong nửa thế kỷ, hoặc nó đến từ một nhóm nhỏ các sự kiện."
Brendan O'Connor, một học giả McWilliams tại Đại học Carnegie Mellon, người không tham gia vào nghiên cứu này nhưng đang dẫn đầu nghiên cứu của riêng mình về dữ liệu tia X đi kèm, cho biết loạt vụ bùng phát gần đây là lý do tại sao rất nhiều nhà thiên văn học đã dành thời gian để thực hiện các quan sát kính viễn vọng đa dạng để theo dõi sự kiện. Burns và O'Connor đang phối hợp và chia sẻ những gì họ tìm thấy với nhau, trong khi chính thức làm việc trên các kết quả riêng biệt. O'Connor cho biết nghiên cứu mới trình bày thông tin quan trọng củng cố nguồn gốc ngoài thiên hà của sự kiện. O'Connor viết trong một email: "Họ cung cấp một bản tóm tắt tuyệt vời về những thủ phạm có khả năng gây ra sự kiện kéo dài cực kỳ này. Tuy nhiên, bản chất chính xác của sự kiện này vẫn là một câu hỏi mở và nó không được mô tả rõ ràng bởi bất kỳ nghi phạm thông thường nào."
Tất cả các nghiên cứu về sự kiện bùng phát tia gamma đều đến vào một thời điểm quan trọng đối với những người nghiên cứu các hiện tượng năng lượng cao này. Burns điều hành một hiệp hội có tên Mạng lưới Liên hành tinh bao gồm hàng chục vệ tinh xác định nơi các vụ bùng phát tia gamma bắt nguồn. Burns nói: "Tôi nghĩ một phần lý do chúng ta chưa từng thấy những sự kiện như thế này trước đây là vì chúng ta chưa có những công cụ phù hợp. Điều chúng ta cần là (xây dựng) một máy theo dõi bùng phát tia gamma mới có độ nhạy sâu mà chúng ta cần nhưng đặt nó cách xa Trái đất."
Cụ thể, máy theo dõi sẽ quay quanh L2, hoặc điểm Lagrange 2, cách Trái đất khoảng 1 triệu dặm (1,5 triệu km), nơi đặt kính viễn vọng Webb. Vị trí thuận lợi này lý tưởng vì nó cho phép các kính viễn vọng có cái nhìn không bị cản trở về vũ trụ, không giống như Hubble, di chuyển ra vào bóng của Trái đất cứ sau 90 phút. Khảo sát Thập kỷ Astro2020, được công bố vào tháng 11 năm 2021, xác định các ưu tiên khoa học cho thập kỷ tới, tập trung vào việc làm sáng tỏ những bí mật của vũ trụ. Một trong những khuyến nghị của nó là các kính viễn vọng tia gamma có độ nhạy cao hơn để quan sát cách không gian thay đổi theo thời gian, Burns nói. Burns và các đồng nghiệp của ông đã thiết kế một nhiệm vụ để thực hiện điều đó, đã giành chiến thắng trong một cuộc thi của NASA ba năm trước, nhưng nó không được tài trợ do các vấn đề về ngân sách. Nhóm vẫn đang theo đuổi nhiệm vụ, nhưng không rõ liệu nó có xảy ra dưới chính quyền hiện tại hay không, Burns nói. Ông nói: "NASA đang ở một vị trí bấp bênh vào lúc này khi họ chỉ cố gắng giữ cho các kế hoạch hiện tại của mình hoạt động, vì vậy tôi không chắc thời gian biểu sẽ là gì."
Mạng lưới Liên hành tinh dựa vào hàng chục vệ tinh, và hiện tại, Burns không biết liệu chúng có bị tắt trước khi Quốc hội thông qua ngân sách hay không. Cộng đồng thiên văn học phụ thuộc vào mạng lưới để làm nổi bật các tín hiệu hấp dẫn cần được quan sát thêm, Burns nói thêm. Ông nói: "Không ai trong chúng ta có thể lên kế hoạch về những đề xuất nào để đưa vào, những kính viễn vọng nào để sử dụng, bởi vì chúng ta không biết mình sẽ tìm thấy gì nữa." Levan cho biết việc nghiên cứu và hiểu các vụ bùng phát tia gamma cung cấp cái nhìn sâu sắc về vũ trụ. Trong vòng vài giây, các vụ bùng phát tia gamma có thể tạo ra năng lượng tương đương với Mặt trời trong suốt vòng đời 10 tỷ năm của nó, ông nói thêm. Hiện tại, Mặt trời ước tính 4,6 tỷ năm tuổi. Levan viết trong một email: "Chúng thực sự sáng, và do đó hoạt động như một ngọn hải đăng cho Vũ trụ xa xăm nói 'hãy nhìn vào đây.' Chúng ta có thể sử dụng chúng để nghiên cứu các vật thể thực sự xa xôi."
Martin-Carrillo cho biết các vụ bùng phát tia gamma giống như có một phòng thí nghiệm cực đoan trong không gian không giống bất cứ thứ gì có thể được xây dựng trên Trái đất. Chúng có thể được sử dụng để kiểm tra điện từ học, vật lý hạt và lý thuyết tương đối của Albert Einstein. Ông viết trong một email: "Năng lượng khổng lồ của chúng có nghĩa là chúng ta có thể phát hiện chúng trên khắp Vũ trụ, và do đó, chúng có thể cung cấp một cửa sổ độc đáo vào vũ trụ sơ khai và những ngôi sao đầu tiên được tạo ra."
Andrew Levan, đồng tác giả chính của nghiên cứu và là nhà thiên văn học tại Đại học Radboud ở Hà Lan, cho biết các vụ bùng phát tia gamma năng lượng cao thường chỉ kéo dài từ mili giây đến vài phút. Tuy nhiên trong trường hợp này, tín hiệu lặp lại ba lần trong vòng 24 giờ, khiến tổng thời gian của chúng dài hơn 100 đến 1.000 lần so với hầu hết các GRB đơn lẻ. Nguyên nhân chính xác của các vụ bùng phát vẫn chưa được biết, nhưng các nhà thiên văn học đã có những giả thuyết làm việc. Việc tập trung vào nguyên nhân gây ra chúng có thể thay đổi cách các nhà nghiên cứu hiểu về cái chết của các ngôi sao. Levan đặt câu hỏi: "Sự kiện này có thực sự hiếm đến mức chúng ta chỉ thấy một lần trong 50 năm, hay đó là phần nổi của tảng băng chìm mà chúng ta có thể tìm thấy nhiều hơn nếu chúng ta tìm kiếm kỹ lưỡng? Bởi vì các vụ bùng phát tia gamma đến từ cái chết thảm khốc của các ngôi sao, điều này có thể thực sự cho chúng ta biết nhiều hơn về một số cách cực đoan nhất mà các ngôi sao kết thúc cuộc đời mình."
Vào ngày 2 tháng 7, Kính viễn vọng Không gian Tia gamma Fermi của NASA đã phát hiện bốn vụ bùng phát tia gamma liên tiếp từ một vùng tương tự trên bầu trời, thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học, những người tự hỏi liệu chúng có thể liên quan đến cùng một nguồn hay không, Martin-Carrillo nói. Phân tích sâu hơn sau đó đã xác định rằng ba trong số bốn vụ bùng phát có liên quan. Fermi chỉ có thể cung cấp một vị trí gần đúng cho nguồn gốc của các vụ bùng phát. Nhưng dữ liệu vị trí chính xác hơn được thu thập bởi kính viễn vọng tia X có tên Einstein Probe – một nhiệm vụ do Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Viện Vật lý Ngoại thiên Max Planck thực hiện – đã cho phép các nhà thiên văn học xác định nơi bắt đầu hướng các kính viễn vọng mặt đất của họ. Einstein Probe đã phát hiện hoạt động tia X một ngày trước các vụ bùng phát, điều này đã được phát hiện sau đó. Tiếp theo dữ liệu của Einstein Probe, thiết bị tia X của Đài quan sát Neil Gehrels Swift của NASA cũng cung cấp thông tin vị trí chính xác hơn để giúp định hướng kính viễn vọng đúng hướng. Nhóm nghiên cứu đã có thể xác định rằng các GRB xảy ra bên ngoài thiên hà của chúng ta bằng cách theo dõi bức xạ chúng phát ra bằng Kính viễn vọng Rất Lớn của Đài thiên văn Nam Âu và camera HAWK-I của nó ở Chile. Xác nhận thêm về nguồn gốc ngoài thiên hà của nó đến từ các hình ảnh được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble.
Nhóm nghiên cứu nghi ngờ thiên hà chủ cách Trái đất vài tỷ năm ánh sáng, nhưng nghiên cứu để xác định chính xác thiên hà và khoảng cách đang được tiến hành. Martin-Carrillo khẳng định: "Biết được khoảng cách sẽ giúp chúng ta hiểu đáng kể bản chất thực sự của nguồn này." Các quan sát tiếp tục bằng các kính viễn vọng khác, chẳng hạn như Kính viễn vọng Không gian James Webb, có thể tinh chỉnh các phép đo và cuối cùng xác định nguyên nhân gốc rễ của các vụ bùng phát lặp đi lặp lại.
Để tìm kiếm nguồn gốc, các tác giả hiện đã xem xét hai nguyên nhân có thể gây ra các vụ bùng phát lặp đi lặp lại. Một là một loại siêu tân tinh bất thường kéo dài hơn nhiều so với những siêu tân tinh thường giải phóng tia gamma, Levan cho biết. Ông nói: "Nếu đây là một ngôi sao lớn, thì đó là một vụ sụp đổ không giống bất cứ thứ gì chúng ta từng chứng kiến trước đây." Một nguyên nhân tiềm năng khác là một sao lùn trắng – một ngôi sao chết nặng như Mặt trời của chúng ta nhưng cô đặc lại bằng kích thước Trái đất – đang bị xé nát bởi một hố đen có khối lượng trung bình hiếm gặp. Tiến sĩ Eric Burns, phó giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Bang Louisiana, người không tham gia vào nghiên cứu mới nhưng là thành viên của một nhóm nghiên cứu dự định đưa ra một tuyên bố mạnh mẽ trong một nghiên cứu vào tháng tới về nguyên nhân của sự kiện, nhận định: "Đó là một trong số hiếm hoi trong nửa thế kỷ, hoặc nó đến từ một nhóm nhỏ các sự kiện."
Brendan O'Connor, một học giả McWilliams tại Đại học Carnegie Mellon, người không tham gia vào nghiên cứu này nhưng đang dẫn đầu nghiên cứu của riêng mình về dữ liệu tia X đi kèm, cho biết loạt vụ bùng phát gần đây là lý do tại sao rất nhiều nhà thiên văn học đã dành thời gian để thực hiện các quan sát kính viễn vọng đa dạng để theo dõi sự kiện. Burns và O'Connor đang phối hợp và chia sẻ những gì họ tìm thấy với nhau, trong khi chính thức làm việc trên các kết quả riêng biệt. O'Connor cho biết nghiên cứu mới trình bày thông tin quan trọng củng cố nguồn gốc ngoài thiên hà của sự kiện. O'Connor viết trong một email: "Họ cung cấp một bản tóm tắt tuyệt vời về những thủ phạm có khả năng gây ra sự kiện kéo dài cực kỳ này. Tuy nhiên, bản chất chính xác của sự kiện này vẫn là một câu hỏi mở và nó không được mô tả rõ ràng bởi bất kỳ nghi phạm thông thường nào."
Tất cả các nghiên cứu về sự kiện bùng phát tia gamma đều đến vào một thời điểm quan trọng đối với những người nghiên cứu các hiện tượng năng lượng cao này. Burns điều hành một hiệp hội có tên Mạng lưới Liên hành tinh bao gồm hàng chục vệ tinh xác định nơi các vụ bùng phát tia gamma bắt nguồn. Burns nói: "Tôi nghĩ một phần lý do chúng ta chưa từng thấy những sự kiện như thế này trước đây là vì chúng ta chưa có những công cụ phù hợp. Điều chúng ta cần là (xây dựng) một máy theo dõi bùng phát tia gamma mới có độ nhạy sâu mà chúng ta cần nhưng đặt nó cách xa Trái đất."
Cụ thể, máy theo dõi sẽ quay quanh L2, hoặc điểm Lagrange 2, cách Trái đất khoảng 1 triệu dặm (1,5 triệu km), nơi đặt kính viễn vọng Webb. Vị trí thuận lợi này lý tưởng vì nó cho phép các kính viễn vọng có cái nhìn không bị cản trở về vũ trụ, không giống như Hubble, di chuyển ra vào bóng của Trái đất cứ sau 90 phút. Khảo sát Thập kỷ Astro2020, được công bố vào tháng 11 năm 2021, xác định các ưu tiên khoa học cho thập kỷ tới, tập trung vào việc làm sáng tỏ những bí mật của vũ trụ. Một trong những khuyến nghị của nó là các kính viễn vọng tia gamma có độ nhạy cao hơn để quan sát cách không gian thay đổi theo thời gian, Burns nói. Burns và các đồng nghiệp của ông đã thiết kế một nhiệm vụ để thực hiện điều đó, đã giành chiến thắng trong một cuộc thi của NASA ba năm trước, nhưng nó không được tài trợ do các vấn đề về ngân sách. Nhóm vẫn đang theo đuổi nhiệm vụ, nhưng không rõ liệu nó có xảy ra dưới chính quyền hiện tại hay không, Burns nói. Ông nói: "NASA đang ở một vị trí bấp bênh vào lúc này khi họ chỉ cố gắng giữ cho các kế hoạch hiện tại của mình hoạt động, vì vậy tôi không chắc thời gian biểu sẽ là gì."
Mạng lưới Liên hành tinh dựa vào hàng chục vệ tinh, và hiện tại, Burns không biết liệu chúng có bị tắt trước khi Quốc hội thông qua ngân sách hay không. Cộng đồng thiên văn học phụ thuộc vào mạng lưới để làm nổi bật các tín hiệu hấp dẫn cần được quan sát thêm, Burns nói thêm. Ông nói: "Không ai trong chúng ta có thể lên kế hoạch về những đề xuất nào để đưa vào, những kính viễn vọng nào để sử dụng, bởi vì chúng ta không biết mình sẽ tìm thấy gì nữa." Levan cho biết việc nghiên cứu và hiểu các vụ bùng phát tia gamma cung cấp cái nhìn sâu sắc về vũ trụ. Trong vòng vài giây, các vụ bùng phát tia gamma có thể tạo ra năng lượng tương đương với Mặt trời trong suốt vòng đời 10 tỷ năm của nó, ông nói thêm. Hiện tại, Mặt trời ước tính 4,6 tỷ năm tuổi. Levan viết trong một email: "Chúng thực sự sáng, và do đó hoạt động như một ngọn hải đăng cho Vũ trụ xa xăm nói 'hãy nhìn vào đây.' Chúng ta có thể sử dụng chúng để nghiên cứu các vật thể thực sự xa xôi."
Martin-Carrillo cho biết các vụ bùng phát tia gamma giống như có một phòng thí nghiệm cực đoan trong không gian không giống bất cứ thứ gì có thể được xây dựng trên Trái đất. Chúng có thể được sử dụng để kiểm tra điện từ học, vật lý hạt và lý thuyết tương đối của Albert Einstein. Ông viết trong một email: "Năng lượng khổng lồ của chúng có nghĩa là chúng ta có thể phát hiện chúng trên khắp Vũ trụ, và do đó, chúng có thể cung cấp một cửa sổ độc đáo vào vũ trụ sơ khai và những ngôi sao đầu tiên được tạo ra."
