Khám phá mới về nguồn năng lượng khổng lồ trong các tia vũ trụ

0:00 / 0:00
0:00
(Ngày Nay) - Các tia vũ trụ năng lượng cực cao, phát ra từ môi trường thiên văn khắc nghiệt như vùng gần hố đen và sao neutron, có năng lượng vượt xa so với các hạt năng lượng xuất hiện từ Mặt trời.
Khám phá mới về nguồn năng lượng khổng lồ trong các tia vũ trụ ảnh 1
Ảnh minh họa. Nguồn: eurasiareview

Theo các nhà khoa học, những hạt này mang năng lượng gấp khoảng 10 triệu lần năng lượng của các hạt được tăng tốc trong máy gia tốc hạt lớn (LHC) – cỗ máy mạnh nhất do con người chế tạo.

Trong nhiều năm, lý thuyết phổ biến cho rằng các tia vũ trụ năng lượng cao lấy năng lượng từ các cú sốc trong môi trường thiên văn, chẳng hạn như các vụ nổ sao khổng lồ tạo ra hố đen.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới công bố trong tuần này trên tạp chí khoa học “The Astrophysical Journal Letters” đã đưa ra một cơ chế khác: nhiễu loạn từ trường.

Theo các nhà nghiên cứu, từ trường trong các môi trường thiên văn này thường ở trạng thái hỗn loạn, xoắn và thay đổi mạnh mẽ. Những dao động này có thể tăng tốc các hạt lên đến mức năng lượng khổng lồ trước khi chúng bị dừng đột ngột.

Luca Comisso, nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm vật lý thiên văn Columbia và đồng tác giả của nghiên cứu, nhận định: "Những phát hiện này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách các tia vũ trụ lấy năng lượng và cung cấp lời giải cho những câu hỏi lâu nay của cả vật lý thiên văn và vật lý hạt".

Tia vũ trụ năng lượng cực cao có thể đạt tới 10²⁰ electron vôn, trong khi các hạt năng lượng từ Mặt Trời chỉ đạt khoảng 10¹⁰ electron vôn – chênh lệch đến 10 bậc độ lớn.

Sự khác biệt này tương tự như so sánh giữa một hạt gạo nặng 0,05 gram và một chiếc Airbus A380 nặng 500 tấn.

Điều thú vị là cả hai môi trường thiên văn rất khác biệt này lại có một điểm chung: sự hỗn loạn của từ trường đóng vai trò quyết định trong việc cung cấp năng lượng cho các hạt.

Giáo sư Glennys R. Farrar tại Đại học New York (Mỹ), đồng tác giả của bài báo, khẳng định: "Dữ liệu quan sát đã ưu tiên lý thuyết về nhiễu loạn từ trường thay vì gia tốc xung kích. Đây là một bước đột phá quan trọng cho ngành vật lý thiên văn".

Phát hiện này không chỉ mở ra cách hiểu mới về nguồn gốc năng lượng trong các tia vũ trụ mà còn góp phần giải mã những bí ẩn liên quan đến cơ chế tăng tốc hạt trong các môi trường cực đoan của vũ trụ.

Nó cũng bổ sung cho nghiên cứu trước đó về nguồn năng lượng từ Mặt trời, giúp dự đoán tốt hơn sự hình thành các hạt năng lượng trong vũ trụ gần và xa.

Miền Bắc giảm nhiệt sâu, rét đậm, có nơi dưới 10 độ C
Miền Bắc giảm nhiệt sâu, rét đậm, có nơi dưới 10 độ C
(Ngày Nay) - Không khí lạnh tiếp tục tăng cường, Bắc Bộ và Bắc Trung bộ trời rét, vùng núi Bắc Bộ có nơi rét đậm. Nhiệt độ thấp nhất trong đợt không khí lạnh này ở Bắc Bộ phổ biến từ 14 - 17 độ C, vùng núi 11 - 14 độ C, vùng núi cao có nơi dưới 10 độ C.
Tiến trình hạ nhiệt lạm phát tại Mỹ có nguy cơ chệch hướng
Tiến trình hạ nhiệt lạm phát tại Mỹ có nguy cơ chệch hướng
(Ngày Nay) - Ngày 11/12, Bộ trưởng Tài chính Mỹ Janet Yellen cảnh báo đề xuất của Tổng thống đắc cử Mỹ Donald Trump về việc áp thuế trên diện rộng đối với hàng nhập khẩu có thể cản trở những nỗ lực nhằm hạ nhiệt lạm phát và khiến giá tiêu dùng tăng.
Vịnh Hạ Long: Sức sống bền vững của di sản thế giới 30 năm tuổi - Bài 3: Hệ sinh thái độc nhất vô nhị được gìn giữ
Vịnh Hạ Long: Sức sống bền vững của di sản thế giới 30 năm tuổi - Bài 3: Hệ sinh thái độc nhất vô nhị được gìn giữ
(Ngày Nay) - Cách đây 30 năm, ngày 17/12/1994, Việt Nam lần đầu được ghi danh Di sản thiên nhiên thế giới với danh thắng Vịnh Hạ Long. Những giá trị độc đáo, ngoại hạng của danh thắng được thiên nhiên ưu đãi, kiến tạo từ hàng triệu năm trước đã đem lại niềm tự hào nhưng cũng là trách nhiệm lớn lao cho Việt Nam nói chung và tỉnh Quảng Ninh nói riêng.
Vịnh Hạ Long: Sức sống bền vững của di sản thế giới 30 năm tuổi - Bài 2:Phát huy giá trị cốt lõi của di sản Vịnh Hạ Long
Vịnh Hạ Long: Sức sống bền vững của di sản thế giới 30 năm tuổi - Bài 2:Phát huy giá trị cốt lõi của di sản Vịnh Hạ Long
(Ngày Nay) - Cách đây 30 năm, ngày 17/12/1994, Việt Nam lần đầu được ghi danh Di sản thiên nhiên thế giới với danh thắng Vịnh Hạ Long. Những giá trị độc đáo, ngoại hạng của danh thắng được thiên nhiên ưu đãi, kiến tạo từ hàng triệu năm trước đã đem lại niềm tự hào nhưng cũng là trách nhiệm lớn lao cho Việt Nam nói chung và tỉnh Quảng Ninh nói riêng.
Vịnh Hạ Long: Sức sống bền vững của di sản thế giới 30 năm tuổi - Bài 1: Hành trình UNESCO vinh danh
Vịnh Hạ Long: Sức sống bền vững của di sản thế giới 30 năm tuổi - Bài 1: Hành trình UNESCO vinh danh
(Ngày Nay) - Cách đây 30 năm, ngày 17/12/1994, Việt Nam lần đầu được ghi danh Di sản thiên nhiên thế giới với danh thắng Vịnh Hạ Long. Những giá trị độc đáo, ngoại hạng của danh thắng được thiên nhiên ưu đãi, kiến tạo từ hàng triệu năm trước đã đem lại niềm tự hào nhưng cũng là trách nhiệm lớn lao cho Việt Nam nói chung và tỉnh Quảng Ninh nói riêng.