Khoảnh khắc lỗ đen ra đời gây ra vụ nổ vũ trụ sáng nhất từng thấy

Dòng tia gamma giải phóng khi một lỗ đen ra đời. Ảnh: NASA/Dana Berry/Skyworks Digital.

Dòng tia gamma GRB 221009A, được phát hiện vào tháng 10/2022, sáng đến mức các thiết bị trên Trái Đất khó đo được và được đặt biệt danh là BOAT, viết tắt của "Brightest of All Time", có nghĩa là "Sáng nhất mọi thời đại". Bây giờ, các nhà khoa học đã tìm ra lý do dòng tia này trở nên sáng bất thường so với các dòng tia gamma khác.

Dòng tia gamma là dạng giải phóng năng lượng mạnh nhất trong vũ trụ và thường xảy ra theo một số cách. Các dòng tia gamma kéo dài, như GRB 221009A, bắt nguồn từ cái chết của các ngôi sao lớn, quay nhanh.

Khi một ngôi sao đi đến cuối vòng đời, lõi của nó không còn được hỗ trợ cấu trúc bởi áp suất nhiệt hạch bên ngoài và sụp đổ dưới tác động của lực hấp dẫn, tạo thành một vật thể siêu đặc như lỗ đen. Đồng thời, các vật chất bên ngoài của ngôi sao bị đẩy ra ngoài, tạo thành một vụ nổ siêu tân tinh. Vụ nổ có thể giải phóng dòng tia gamma.

Vì GRB 221009A kéo dài, các nhà khoa học ban đầu dự đoán rằng nó xuất phát từ một vụ nổ siêu tân tinh. Các dữ liệu cho thấy dòng tia thực sự đã bắt nguồn từ cái chết của một ngôi sao lớn cách Trái Đất 2,4 tỷ năm ánh sáng. Nhưng sức mạnh kỷ lục dòng tia, lên tới 18 teraelectronvolts, vẫn là khó hiểu và lớn hơn hẳn các dòng tia gamma từng được ghi nhận.

Các nhà nghiên cứu cho rằng nguyên nhân là dòng tia này đã kéo theo một lượng lớn vật chất của ngôi sao khi nó thoát ra. "Các dòng tia gamma cần phải đi qua ngôi sao đang sụp đổ mà chúng được hình thành", Hendrik Van Eerten, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Bath (Anh), giải thích. Những phát hiện này có thể giúp giải thích các vụ nổ tia gamma đặc biệt sáng trước đây.

"Khám phá ra GRB 221009A là một bước tiến lớn trong hiểu biết của chúng ta về dòng tia gamma, cho thấy những tia cực đoan nhất không đi theo tiêu chuẩn của các tia thông thường", Brendan O'Connor, nhà thiên văn học tại Đại học George Washington, tác giả nghiên cứu phát hiện nguyên nhân GRB 221009A đăng trên Science Advances, cho biết.