Chúng ta bị ảnh hưởng gì bởi vụ nổ lớn nhất trong vũ trụ vừa được phát hiện?

Các nhà thiên văn học gần đây đã tìm thấy vụ nổ lớn nhất trong không gian sâu, nơi họ nói rằng nó phát sáng gấp 10 lần so với bất kỳ siêu tân tinh hoặc ngôi sao phát nổ nào.

Vụ nổ, được gọi là AT29021Iwx, đã phát sáng kéo dài 3 năm so với các siêu tân tinh chỉ kéo dài vài tháng phát sáng. Độ sáng của vụ nổ cũng sáng hơn 3 lần so với các sự kiện gián đoạn triều, khi các ngôi sao rơi vào lỗ đen siêu lớn.

(Khi những ngôi sao đến quá gần hố đen, chúng không thể thoát khỏi lực hấp dẫn của hố đen và bị xé nhỏ. Một số vật chất bắn vào không gian. Phần còn lại trở thành "thức ăn" cho hố đen, bị hút vào đĩa bồi tụ nóng phát sáng được tạo ra từ khí gas của nó. Đây là sự kiện gián đoạn triều, hay TDE. Trong những thiên hà lớn như dải Ngân hà, sự kiện hiếm gặp này chỉ xảy ra cách nhau 10.000– 100.000 năm. Việc quan sát TDE là vô cùng khó khăn.

Tuy nhiên, điều gì đã gây ra một vụ nổ vũ trụ lớn và kéo dài như vậy? Theo các nhà thiên văn học, một lỗ đen siêu lớn đã phá vỡ một đám mây khí hoặc bụi khổng lồ, có khả năng lớn hơn Mặt trời của chúng ta hàng nghìn lần. Theo các nhà nghiên cứu, đám mây có thể đã bị đẩy ra khỏi quỹ đạo của nó và bay vào hố đen.

Sóng xung kích có khả năng dội lại qua tàn dư của đám mây và đi vào khối vật chất xoáy quay xung quanh lỗ đen khi lỗ đen nuốt chửng các mảnh của đám mây hydro.

Sự kiện AT2021lwx đã phá kỷ lục vụ nổ tia gamma GRB 221009A, được báo cáo vào năm 2022 để trở thành vụ nổ vũ trụ sáng nhất từng được ghi nhận. Mặc dù vụ nổ tia gamma thực sự sáng hơn, nhưng nó chỉ tồn tại rất ngắn so với thời gian phát sáng AT2021lwx. Do đó, vụ nổ AT2021lwx nói chung là sự kiện giải phóng nhiều năng lượng hơn.

Các nhà thiên văn học lần đầu tiên quan sát thấy vụ nổ AT2021lwx vào tháng 11.2020 từ Cơ sở quan sát Zwicky ở California, sau đó được ghi nhận từ Hệ thống cảnh báo tác động của tiểu hành tinh trên mặt đất ở Hawaii vài tháng sau đó. Cả hai đều theo dõi các vật thể trên bầu trời đêm có độ sáng thay đổi nhanh chóng, chẳng hạn như các ngôi sao phát nổ, tiểu hành tinh và sao chổi.

Tiến sĩ Philip Wiseman, nhà nghiên cứu tại Đại học Southampton ở Anh, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Chúng tôi tình cờ phát hiện ra điều này, vì thuật toán truy lùng của chúng tôi đã chú ý đến nó khi chúng tôi đang tìm kiếm một loại siêu tân tinh. Hầu hết các siêu tân tinh và sự kiện gián đoạn triều chỉ tồn tại trong vài tháng trước khi biến mất. Điều rất bất thường đối với một thứ gì đó sáng mãi trong hơn hai năm."

Đài thiên văn Neil Gehrels Swift trên không gian, Kính viễn vọng Công nghệ mới ở Chile và Kính thiên văn Gran Telescopio Canarias ở La Palma, Tây Ban Nha, được sử dụng để thực hiện các quan sát tiếp theo.

Bằng cách kiểm tra các bước sóng ánh sáng khác nhau được sử dụng để quan sát vụ nổ, các nhà nghiên cứu đã có thể tính toán khoảng cách giữa Trái đất và sự kiện.

Theo giáo sư tại Đại học Southampton, Sebastian Honig, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Một khi bạn biết khoảng cách đến vật thể và độ sáng của nó khi đến vị trí chúng ta, bạn có thể tính toán độ sáng thực tế tại nguồn."

Hệ thống cảnh báo tác động của tiểu hành tinh lên mặt đất ở Hawaii đã quan sát vụ nổ vài đêm một lần trong hai năm rưỡi qua. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng sự kiện cực kỳ chói sáng này sáng hơn gần 100 lần so với tất cả 100 tỉ ngôi sao trong dải Ngân hà của chúng ta cộng lại. Các quasar, hoặc các lỗ đen siêu lớn liên tục hút khí ở tốc độ cao, là những thiên thể hiếm hoi có thể cạnh tranh với độ sáng của AT2021lwx.

Theo Mark Sullivan, giáo sư tại Đại học Southampton, đồng tác giả nghiên cứu, "Với một chuẩn tinh, chúng tôi nhận thấy độ sáng nhấp nháy lóe mờ theo thời gian. Tuy nhiên, khi AT2021lwx không được phát hiện trong hơn mười năm, đột nhiên nó xuất hiện với độ sáng như những thứ sáng nhất trong vũ trụ, điều chưa từng có”.

Khi tìm hiểu độ sáng của vụ nổ, nhóm nghiên cứu đã có những ý tưởng ban đầu. Để tìm hiểu về các chi tiết cụ thể của sự kiện, chẳng hạn như nhiệt độ của vụ nổ, giờ đây các nhà nghiên cứu muốn thu thập thêm dữ liệu trên các bước sóng ánh sáng khác nhau.

Tiến sĩ Matt Nicholl, Phó giáo sư tại Đại học Queen's Belfast ở Bắc Ireland, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Ban đầu, chúng tôi nghĩ rằng vụ bùng phát này có thể là kết quả của việc một lỗ đen nuốt chửng một ngôi sao đi ngang qua. Tuy nhiên, các mô phỏng của chúng tôi cho thấy lỗ đen phải nuốt chửng khối lượng gấp 15 lần Mặt trời của chúng ta mới duy trì độ sáng lâu như vậy. Việc bắt gặp một ngôi sao khổng lồ như vậy là cực kỳ hiếm. Do đó, chúng tôi tin rằng nhiều khả năng sẽ có một đám mây khí lớn hơn nhiều. Chúng tôi vẫn đang cố gắng tìm ra lý do tại sao lỗ đen đặc biệt này lại bắt đầu hút nó một cách mạnh mẽ và đột ngột như vậy, mặc dù thực tế là có rất nhiều lỗ đen khổng lồ được bao quanh bởi khí và bụi.

Trước đây, người ta cho rằng mặc dù năng lượng của vụ nổ siêu tân tinh rất lớn, nhưng phạm vi ảnh hưởng là có hạn và môi trường xung quanh trái đất dường như rất an toàn. Những phát hiện gần đây cho thấy rằng các tia X được tạo ra trong vụ nổ đủ để phá bầu khí quyển của một hành tinh cách xa chúng ta 160 năm ánh sáng. Nếu không có bầu khí quyển, đại dương sẽ không thể tồn tại, các tia năng lượng cao và gió mặt trời từ vũ trụ sẽ trực tiếp tác động vào Trái đất và dẫn đến tuyệt chủng hành tinh. Bầu khí quyển của Trái đất rất quan trọng đối với con người. Tuy nhiên, vụ nổ AT2021lwx, cách xa chúng ta tới 8 tỉ năm ánh sáng, nên được coi như vô hại.

Để hiểu phương pháp đo sáng trong không gian bằng phương pháp "ngọn nến tiêu chuẩn", hãy đọc thêm bài "Những phương pháp mới để đo độ giãn nở của vũ trụ: Thấu kính thay ngọn nến".

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống