Điều gì xảy ra nếu một tia chớp vũ trụ sáng hơn ánh sáng yếu của Mặt Trời trong cả tuần xuất hiện trên bầu trời chỉ trong vài mili giây? Đó là các vụ nổ vô tuyến nhanh (FRBs), và kính viễn vọng khổng lồ FAST của Trung Quốc vừa làm rõ nguồn gốc của chúng.
Vào đầu tháng này, một nhóm quốc tế do các nhà thiên văn học từ Đài thiên văn Đại học Tử Kim Sơn dẫn đầu đã công bố một nghiên cứu trên Science, cho thấy rằng việc giám sát liên tục một FRB lặp lại gọi là 20220529 – cách chúng ta khoảng 2,9 tỷ năm ánh sáng – đã tiết lộ những biến đổi mạnh mẽ trong môi trường từ của nó. Kể từ tháng 6 năm 2022, FAST đã theo dõi thước đo xoay Faraday (RM) của vụ nổ này, sử dụng nó để thăm dò plasma từ trường dọc theo đường đi của tín hiệu đến Trái Đất.
Trong 18 tháng đầu tiên, RM gần như không thay đổi. Sau đó, vào tháng 12 năm 2023, nó tăng vọt lên khoảng 20 lần so với phạm vi bình thường trước khi trở lại bình thường trong vòng hai tuần. Sự đột biến nhanh và có thể đảo ngược này chỉ ra một đám mây plasma từ trường dày đặc đang trôi qua đường ngắm của chúng ta.
Phó giám đốc Ngô Tuyết Phong của PMO giải thích rằng hành vi như vậy khó giải thích nếu nguồn là một sao neutron cô lập. Tuy nhiên, trong một hệ sao nhị phân, hoạt động từ một ngôi sao đồng hành hoặc hình học đặc biệt của quỹ đạo có thể tự nhiên tạo ra các dao động RM quan sát được.
“Đây là một kết quả đáng chú ý,” nhà vật lý thiên văn Duncan Lorimer từ Đại học West Virginia cho biết. “Những hiểu biết này có thể thay đổi cách chúng ta nhìn nhận các FRB lặp lại và các động cơ vũ trụ của chúng.”
FAST nằm trong một vùng trũng karst tự nhiên ở Quý Châu, với diện tích đĩa bằng 30 sân bóng đá – tương đương kích thước của 30 sân vận động Mỹ Đình. Kể từ khi mở cửa cho hoạt động toàn cầu vào tháng 3 năm 2021, nó đã đứng đầu bảng xếp hạng trong nghiên cứu pulsar và FRB.
Kính viễn vọng này đã sẵn sàng cho một nâng cấp lớn: hàng chục ăng ten trung bình sẽ bao quanh đĩa chính để tạo thành một mảng tổng hợp khổng lồ. Sự tăng cường này nhằm xoá bỏ sự thoả thuận thông thường giữa độ nhạy và độ phân giải, biến FAST thành một thiết bị thăm dò vũ trụ mạnh mẽ hơn.
Nhìn về tương lai, viện sĩ Thạch Thắng Tài từ PMO cho biết các kính viễn vọng mới ở Thanh Hải và Nam Cực sẽ hợp tác với FAST để quét vũ trụ qua các tần số khác nhau. Cùng nhau, họ hy vọng có thể cuối cùng giải mã các bí ẩn của FRB.
