Đài quan sát Nam Cực phát hiện tín hiệu "kỳ lạ nhất vũ trụ"

Một khám phá có thể làm sáng tỏ nhiều bí ẩn vũ trụ học vừa được công bố bởi các nhà khoa học từ Đại học California ở Los Angeles (UCLA - Mỹ), Đại học Osaka và Viện Kavli của Đại học Tokyo (Nhật Bản).

Được mô tả là tín hiệu kỳ lạ nhất vũ trụ, vụ bùng nổ "hạt ma quỷ" neutrino từ thiên hà NGC 1068, còn gọi là thiên hà Squid hay thiên hà Con Mực, mạnh bất thường nhưng đi kèm với rất ít bức xạ gamma.

Các cảm biến của Đài quan sát Neutrino IceCube, được nhúng trong băng Nam Cực, đã phát hiện ra tín hiệu từ sự kiện đặc biệt này.

Theo các tác giả, hạt ma quỷ từ thiên hà xa xôi này có thể được tạo ra theo một cách hoàn toàn khác so với dự kiến, mở ra một chương mới thú vị trong vật lý thiên văn hạt.

Theo SciTech Daily, thông thường neutrino năng lượng cao từ các trung tâm thiên hà hoạt động được cho là có nguồn gốc từ các tương tác giữa proton và photon, tạo ra các tia gamma có cường độ tương đương.

Do đó, neutrino năng lượng cao phải đi kèm với các tia gamma năng lượng cao.

Nhưng hát xạ tia gamma của Squid thấp hơn đáng kể so với dự kiến và cho thấy hình dạng quang phổ khác biệt rõ rệt.

Viết trên tạp chí khoa học Physical Review Letters, nhóm tác giả Mỹ - Nhật cho rằng hạt ma quỷ từ Squid chủ yếu là kết quả của sự phân rã của các neutron khi các hạt nhân heli trong luồng phản lực của thiên hà bị phá vỡ dưới bức xạ cực tím mạnh.

Khi các hạt nhân heli này va chạm với các photon cực tím do vùng trung tâm của thiên hà phát ra, chúng phân mảnh, giải phóng các neutron sau đó phân rã thành neutrino.

Ngoài ra, các electron được tạo ra bởi các phân rã hạt nhân này tương tác với các trường bức xạ xung quanh, tạo ra các tia gamma phù hợp với cường độ thấp hơn được quan sát thấy.

Photon cực tím từ trung tâm Squid nói chính xác hơn là bắt nguồn từ lỗ đen quái vật nằm chính giữa thiên hà này.

Vì vậy, tín hiệu vũ trụ kỳ lạ mà IceCube bắt được cũng gián tiếp làm sáng tỏ những điều kiện cực đoan và phức tạp xung quanh các lỗ đen siêu khối loại này, bao gồm quái vật Sagittarius A* của Milky Way (Ngân Hà, tức thiên hà chứa Trái Đất).

Công trình này cũng giúp tiết lộ sự tồn tại của các nguồn hạt ma quỷ ẩn giấu, mà tín hiệu của chúng trước đây có thể không được chú ý do dấu hiệu tia gamma mờ nhạt của chúng.