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.

Ảnh scan từ cuốn sách Dấu ấn 100 năm – Kỷ yếu kỷ niệm 100 năm thành lập Trường Đại học Mỹ thuật Việt Nam.
Nhặt sạn Dấu ấn 100 năm Trường Đại học Mỹ thuật Việt Nam – Kỳ 2: Tránh tạo “chuẩn mực sai” cho lịch sử mỹ thuật Việt Nam
(Ngày Nay) - Ở kỳ I của loạt bài, Ngày Nay đã chỉ ra những sai lệch nghiêm trọng trong phần tiểu sử họa sĩ Tô Ngọc Vân, quanh tên trường và chức danh hiệu trưởng. Sang kỳ II, những “hạt sạn” tiếp tục lộ diện trong phần viết về hai hiệu trưởng người Pháp là họa sĩ Victor Tardieu và nhà điêu khắc Évariste Jonchère. Điểm chung của các sai sót này nằm ở việc sử dụng sai danh xưng hành chính, bối cảnh lịch sử, kéo theo hệ quả có thể làm méo mó tiến trình phát triển của giáo dục mỹ thuật Việt Nam.
Phối cảnh phân khu Parc Régent khu đô thị Park City.
Bất thường: Căn hộ Parc Régent Park City vừa đặt cọc đã bán chênh 3-4 tỷ đồng?
(Ngày Nay) -Sau 2 ngày mở bán, 300 căn hộ thuộc phân khu Parc Régent nằm trong khu đô thị Park City đã “sold out”. Tuy nhiên, ngay sau khi đóng toàn bộ giỏ hàng giai đoạn 1, môi giới bắt đầu chào bán chênh “suất ngoại giao”, “suất cư dân”, “suất nhân viên”của chính giỏ hàng này, với phần thu chênh lên tới 3-4 tỷ đồng/ một căn hộ.
Hàng triệu người hâm mộ LMHT chờ từng ngày T1 và Faker sang Việt Nam.
Vì sao VPBank đưa T1 về Việt Nam? Khi eSports là điểm kết nối thế hệ khách hàng mới
(Ngày Nay) - Việc đưa toàn bộ đội hình T1 cùng huyền thoại Faker đến Hà Nội là dấu ấn lớn để VPBank tiếp cận và chinh phục hơn 30 triệu người chơi Liên Minh Huyền Thoại tại Việt Nam. Từ K-Pop đến eSports, VPBank đang chứng minh họ hiểu người trẻ, sống cùng văn hóa đại chúng và kiến tạo trải nghiệm chưa từng có.
Các bạn học sinh tham gia vào hoạt động xử lý tình huống. Ảnh: Tuấn Nghĩa
Xóa tan nỗi sợ mang tên bạo lực học đường
(Ngày Nay) - Nhằm nâng cao nhận thức về bạo lực tinh thần trong môi trường học đường, nhóm sinh viên ngành Công tác xã hội, Học viện Báo chí và Tuyên truyền đã phối hợp cùng với Ban giám hiệu trường THCS Đống Đa để tổ chức buổi chia sẻ đầy ý nghĩa mang tên “Điểm tựa cảm xúc - Vì môi trường học đường không bạo lực tinh thần”.
Trung tá Lê Lam Hà cân bằng giữa bản lĩnh thép nơi tuyến đầu cấp cứu và tâm hồn yêu hoa tinh tế. Ảnh: NVCC
Chất lính trong một tâm hồn hoa
(Ngày Nay) - Ít ai biết rằng, phía sau màu áo lính của khoa Cấp cứu ban đầu, Bệnh viện Quân y 354, còn có một góc rất khác - nơi một nữ điều dưỡng quân y lặng lẽ bồi đắp tâm hồn mình với những bình hoa.