Phát hiện tín hiệu vô tuyến bí ẩn ở nơi chưa từng được khám phá trong vũ trụ

Theo trang Daily Mail (Anh), dù nghe vẻ giống một câu chuyện khoa học viễn tưởng, nhưng các nhà khoa học đã xác định được nguồn gốc của những tín hiệu này là một hiện tượng chưa từng thấy trước đây.

Các nhà nghiên cứu cho biết, các xung vô tuyến này bắt nguồn từ một hệ sao đôi, bao gồm một sao lùn trắng và một sao lùn đỏ. Hai ngôi sao này quay quanh nhau ở khoảng cách rất gần, đến mức từ trường của chúng tương tác và tạo ra các xung vô tuyến dài.

Vì quỹ đạo của các ngôi sao khá đều đặn, chúng phát ra các xung theo chu kỳ mỗi 125 phút, giống như một chiếc đồng hồ vũ trụ. Hệ sao này, có tên ILTJ1101, nằm cách Trái Đất khoảng 1.600 năm ánh sáng, hướng về nhóm sao Bắc Đẩu, trong chòm sao Đại Hùng.

Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học phát hiện được một xung vô tuyến dài và lặp lại từ một hệ sao khác ngoài sao neutron từ tính cao, hay còn gọi là sao từ.

Các nhà nghiên cứu kỳ vọng trong tương lai, những tín hiệu bí ẩn từ vũ trụ có thể đến từ các hệ sao đôi giống như vậy.

Tiến sĩ Iris de Ruiter, tại Đại học Sydney, là người đầu tiên phát hiện ra những xung vô tuyến này vào năm 2024, khi xem qua kho dữ liệu từ một kính viễn vọng vô tuyến ở Hà Lan. Trong kho dữ liệu của Mảng tần số thấp (LOFAR), kính viễn vọng lớn nhất hoạt động ở tần số thấp nhất có thể quan sát được từ Trái Đất, Tiến sĩ de Ruiter phát hiện một xung vô tuyến đến Trái Đất vào năm 2015.

Khi tiếp tục khảo sát dữ liệu từ cùng khu vực trên bầu trời, bà tìm thấy thêm 6 xung nữa. Điều đặc biệt là mỗi xung có dạng giống một tia sáng từ ngọn đuốc, nhưng ở dạng vô tuyến, kéo dài từ vài giây đến một phút và xảy ra theo khoảng thời gian đều đặn.

Trong khi các nghiên cứu trước đây phát hiện nhiều “chớp vô tuyến nhanh” (FRB), những xung vô tuyến kéo dài và lặp lại như vậy vẫn rất hiếm.

Tiến sĩ Charles Kilpatrick, đồng tác giả nghiên cứu từ Đại học Northwestern, cho biết: “Các xung vô tuyến này tương tự như FRB, nhưng chúng có thời gian kéo dài khác nhau. Những xung này có năng lượng thấp hơn nhiều so với FRB và thường kéo dài từ vài giây, trong khi FRB chỉ kéo dài vài mili giây”.

Để nghiên cứu thêm về nguồn gốc của những xung vô tuyến này, các nhà khoa học đã sử dụng kính thiên văn quang học lớn để thu thập ánh sáng từ khu vực không gian đó. Ban đầu, chỉ có một ngôi sao được quan sát, nhưng dữ liệu sau đó tiết lộ một hệ thống sao đặc biệt.

Bằng cách phân tích quang phổ ánh sáng từ ngôi sao này, các nhà nghiên cứu nhận thấy đó là một sao lùn đỏ. Sao lùn đỏ là những ngôi sao nhỏ, lạnh, có kích thước chỉ bằng một phần nhỏ Mặt Trời và có thể tồn tại hàng nghìn tỷ năm mà không tiêu hao hết nhiên liệu.

Tuy nhiên, sao lùn đỏ này có một hành vi bất thường: nó dao động qua lại quanh một điểm trung tâm theo một chu kỳ đều đặn. Tiến sĩ Kilpatrick nói: “Các vạch quang phổ trong dữ liệu cho thấy sao lùn đỏ đang di chuyển qua lại với chu kỳ hai giờ, trùng khớp với chu kỳ các xung vô tuyến”.

Chuyển động này cho thấy sao lùn đỏ đang bị kéo bởi lực hấp dẫn của một ngôi sao thứ hai bí ẩn. Sau khi quan sát kỹ lưỡng, Tiến sĩ Kilpatrick ước tính ngôi sao này có khối lượng tương đương một sao lùn trắng - một ngôi sao đã chết, đã hết nhiên liệu và chỉ còn lại phần lõi nóng và đặc.

Do sao lùn trắng quá mờ nên không thể quan sát trực tiếp bằng kính thiên văn thông thường, điều này giải thích vì sao các nhà khoa học không thể phát hiện ra chúng trước đây.

Các nhà nghiên cứu tin rằng khi sao lùn trắng và sao lùn đỏ quay quanh nhau, từ trường của chúng đủ mạnh để tương tác và tạo ra các sóng vô tuyến. Những sóng này sau khoảng 1.600 năm, đến Trái Đất dưới dạng các xung vô tuyến kỳ lạ, được phát hiện trong cơ sở dữ liệu của Tiến sĩ de Ruiter.

Tiến sĩ Kilpatrick nói: “Với khối lượng và tính mờ của sao lùn trắng, chúng ta có thể xác nhận giả thuyết rằng đây là nguồn gốc của các xung vô tuyến này và là bằng chứng đầu tiên về một hệ sao đôi phát ra các xung vô tuyến chu kỳ dài”.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng nghiên cứu này sẽ khuyến khích các nhà thiên văn học khác tìm kiếm các hệ sao đôi như nguồn gốc của những xung vô tuyến kỳ lạ, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các nguồn năng lượng bí ẩn trong vũ trụ.

“Với kỹ thuật và quan sát ngày càng phát triển, chúng tôi đã tiến gần hơn đến việc giải mã những bí ẩn này”, bà Ruiter nói.