Những tai lửa ngoạn mục và những đợt bùng phát năng lượng – hoạt động trước đây người ta nghĩ chỉ dành tiêng cho các pulsar bị từ hóa mạnh nhất – đã được quan sát thấy đang phát ra từ một pulsar bị từ hóa yếu, đang quay chậm. Đội khoa học gồm các nhà thiên văn vật lí quốc tế thực hiện khám phá trên tin rằng nguồn gốc năng lượng của pulsar trên có thể ẩn sâu bên trong bề mặt của nó.
Ảnh: NASA/CXC/M.Weiss
Các pulsar, hay sao neutron, là tàn dư co lại của các ngôi sao khối lượng lớn. Mặc dù tính trung bình chúng có đường kính chỉ khoảng 30 km, nhưng chúng có từ trường bề mặt cực mạnh, gấp hàng tỉ lần từ trường của Mặt trời của chúng ta.
Loại pulsar mạnh nhất có từ trường bề mặt mạnh hơn 50-1000 lần so với mức bình thường và phát ra những tia lửa tia gamma và tia X cường độ mạnh. Các sao từ (hay sao nam châm) đã được các nhà thiên văn học đặt tên, và người ta nghĩ từ trường khổng lồ của chúng là nguồn gốc tối hậu cho các đợt bùng phát tia gamma.
Các nghiên cứu lí thuyết cho biết trong các sao từ, từ trường nội thật ra mạnh hơn từ trường mặt, một tính chất có thể làm biến dạng lớp vỏ và lan tỏa ra phía ngoài. Sự phân hủy của từ trường dẫn tới sự sản sinh sự phát xạ tia X đều đều và bùng phát qua việc làm nóng lớp vỏ sao neutron hoặc sự gia tốc của các hạt.
Công trình nghiên cứu công bố hôm 14/10 trên tạp chí Science Express đề xuất rằng nguồn gốc năng lượng như trên cũng có thể giải thích cho các pulsar yếu hơn, không phải thuộc loại sao từ. Các quan sát, thực hiện kính thiên văn Chandra của NASA và kính thiên văn tia X Swift quan sát ngôi sao neutron SGR 0418, có lẽ báo hiệu sự có mặt của một từ trường nội khổng lồ trong những pulsar dường như yếu hơn này.
“Chúng tôi vừa phát hiện thấy các đợt bùng phát và tai lửa, tức là hoạt động kiểu sao từ, từ một pulsar mới có từ trường rất thấp”, phát biểu của tiến sĩ Silvia Zane thuộc Phòng thí nghiệm Khoa học Vũ trụ Mullard, Đại học College London, và là tác giả của nghiên cứu trên.
Các pulsar bị từ hóa cao, và khi chúng quay, những làn gió hạt năng lượng cao mang năng lượng ra khỏi ngôi sao, làm cho tốc độ quay của ngôi sao từ từ giảm đi. Cái làm cho SGR 0418 khác với các ngôi sao neutron tương tự như vậy là, không giống như các ngôi sao đã được quan sát thấy đang từ từ quay chậm đi, việc theo dõi cẩn thận ngôi sao SGR 0418 trong khoảng thời gian 490 ngày tiết lộ không có bằng chứng nào cho thấy tốc độ quay của nó đang giảm đi.
“Đây là lần đầu tiên người ta quan sát thấy hiện tượng như thế này và khám phá trên để lại câu hỏi là không biết cơ chế cấp năng lượng trong trường hợp này có gốc gác từ đâu”, tiến sĩ Zane nói.
Một câu hỏi quan trọng là một sự mất cân bằng cỡ bao nhiêu là có thể duy trì được giữa từ trường mặt và từ trường bên trong. SGR 0418 mang lại một trường hợp thử nghiệm quan trọng.
“Nếu như các quan sát Chandra và các vệ tinh khác đẩy giới hạn từ trường mặt xuống thấp hơn nữa, thì các nhà lí thuyết có lẽ phải đào sâu thêm để tìm một lời giải thích cho vật thể khó hiểu này”, theo lời tiến sĩ Nanda Rea, Institut de Ciencies de l'Espai (ICE-CSIC, IEEC) ở Barcelona, người lãnh đạo nhóm nghiên cứu trên.
Nguồn: PhysOrg.com
