NASA không xác định được nguồn phát của tia X năng lượng cao

Một nghiên cứu mới của NASA đã giải đáp được bí ẩn lâu đời về nguồn gốc của tia X lan tỏa khắp hệ Mặt Trời của chúng ta. Nghiên cứu mới của NASA được kết luận từ số liệu phân tích của sứ mệnh DXL.

Một nghiên cứu mới của NASA đã giải đáp được bí ẩn lâu đời về nguồn gốc của tia X lan tỏa khắp hệ Mặt Trời của chúng ta. Nghiên cứu mới của NASA được kết luận từ số liệu phân tích của sứ mệnh DXL.

Năng lượng đang bùng nổ trên khí quyển của Mặt Trời, những đợt năng lượng này khi phóng vào không gian sẽ trở thành gió Mặt Trời, mang điện tích đi khắp hệ Mặt Trời. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/GSFC.

Vào thời điểm đó, có hai giả thuyết mạnh mẽ nhất về nguồn phát tia X. Gió Mặt Trời từng được tin rằng phát thải ra tia X, nhưng theo một giả thuyết khác cho rằng có một lớp bong bóng nóng khổng lồ bao xung quanh toàn bộ Mặt Trời cũng phát ra tia X. Vậy đâu mới là điều đúng?

“Tôi tin rằng tia X đến từ gió Mặt Trời và những nơi nhỏ khác chỉ chiếm 40%, số còn lại phải đến từ lớp bong bóng nóng khổng lồ bao xung quanh hệ Mặt Trời và điều này nhằm chứng minh sự tồn tại của lớp bong bóng này”, nhà vật lý thiên văn Massimiliano Galeazzi từ Đại học Miami, cho biết.

Tuy nhiên, theo kết quả thăm dò mới đây nhất của DXL, nguồn gốc của tia X – một đề tài được tranh luận khi nó được phát hiện lần đầu vào những năm 1960 – đã được hé lộ.

Khi tên lửa DXL cất cánh từ bãi phóng White Sands ở New Mexico, Hoa Kỳ vào năm 2012, đó chỉ là một chuyến bay ngắn. Tên lửa DXL chở theo thiết bị thăm dò Black Brant IX của NASA, khi đến quỹ đạo tầm thấp, thiết bị thăm dò bắt đầu ghi nhận tia X trong vũ trụ rồi quay trở về Trái Đất.

Kết quả ghi nhận được cho thấy, nguồn gốc tia X trong vũ trụ không đến từ gió Mặt Trời, cũng không đến từ lớp bong bóng khổng lồ bao xung quanh Mặt Trời. Nó đến từ một nguồn phát chưa từng được biết đến trong vũ trụ.

“Ở mức năng lượng cao hơn của tia X, gió Mặt Trời và lớp bong bóng khổng lồ chỉ góp vào một phần tư năng lượng cho tia X. Phần còn lại đến từ một nguồn phát chưa rõ”, nhà nghiên cứu Youaraj Uprety từ Đại học Middle Tennessee cho biết.

Giờ đây, chúng ta vẫn chưa biết chắc chắn nguồn phát nào đã thải ra lượng tia X năng lượng cao như thế. Nhưng chúng ta biết được rằng, tia X năng lượng cao đến từ một nguồn phát thải ở xa xôi trong Ngân Hà, chứ không đến từ hệ Mặt Trời.

“Chúng tôi nghĩ rằng vào khoảng 10 triệu năm trước đây, một vụ nổ siêu tân tinh đã diễn ra, dẫn tới ion hóa khí của lớp bong bóng nóng khổng lồ và bao bọc bên ngoài hệ Mặt Trời. Nhưng một siêu tân tinh không đủ sức để đạt được mức nhiệt độ cao đến vậy, nên tôi nghĩ là đã có ba siêu tân tinh nổ vào các thời gian khác nhau”, Galeazzi cho biết thêm.

Ngoài ra, gió Mặt Trời cũng là một nguồn phát tia X nhỏ. Khi gió Mặt Trời tương tác với khí bụi trong không gian, nó có thể nhận electron từ những hạt trung hòa điện. Nhưng khi các hạt mất cân bằng về điện, chúng sẽ mất năng lượng và phát ra không gian với dạng tia X.

Giờ đây chúng ta biết được rằng, tia X năng lượng thấp đến từ bên trong hệ Mặt Trời và lớp bao bọc quanh hệ Mặt Trời. Trong khi tia X năng lượng cao thì đến từ xa xôi trong Ngân Hà, ở bên ngoài hệ Mặt Trời và chúng ta không rõ là từ đâu.

“Nghiên cứu này giúp xác định được nguồn gốc của tia X năng lượng thấp và góp phần chứng minh sự tồn tại của lớp bong bóng năng lượng cao. Trong tương lai chúng ta sẽ cần đi tìm nguồn phát tia X năng lượng cao để làm rõ được đề tài gây tranh cãi này”, Uprety cho biết thêm.

“Nhiệt độ của lớp bong bóng nóng bao quanh hệ Mặt Trời không đủ lớn để tạo ra tia X năng lượng cao. Vì thế kết thúc của nghiên cứu là một câu hỏi mở đặt ra cho chúng ta, nguồn phát tia X năng lượng cao đến từ đâu?”, Uprety trình bày ở cuối báo cáo.

Thế hệ tiếp theo của tên lửa DXL là DXL2 đã được phóng lên bầu trời vào tháng 9/2015, và hứa hẹn sẽ đem lại cho chúng ta những hiểu biết mới về tia X bí ẩn trong vũ trụ.

Theo Quang Niên (Khám phá/Science Alert)