Phát hiện nguồn năng lượng bí ẩn ở Nam Cực gây xôn xao

Các nhà khoa học đã bất ngờ tìm ra một nguồn neutrino dị thường mới ở Nam Cực và ngay sau đó họ đã đưa ra một lý thuyết về các hạt năng lượng cao. Trước đó nhiều tháng, một số người đã cho rằng những dòng năng lượng cao chỉ có thể đến từ vũ trụ song song.

Việc phát hiện neutrino vũ trụ năng lượng cao phát ra từ băng ở Nam Cực đã khiến các nhà khoa học gặp khó khăn trong một thời gian dài. Trong năm 2016 và 2018, thí nghiệm ANITA do NASA tài trợ đã phát hiện hai chùm tia vũ trụ đến từ Trái đất – một sự kiện trước đây được cho là rất khó có thể xảy ra.

Trong kịch bản lý thuyết này, neutrino năng lượng cao sẽ xuất hiện từ Trái đất. Nhưng không có bất kỳ bằng chứng cụ thể nào ủng hộ cho giả thuyết trên, câu chuyện vũ trụ song song hầu hết bị các nhà khoa học bác bỏ. Giáo sư Vật lý của Đại học Hawaii, Peter Gorham, nói về sự bất thường ông cho rằng: “Mặc dù tôi không phản đối suy đoán tự do liên quan đến những bất thường mà chúng tôi đã quan sát, nhưng ý kiến của chúng tôi là chúng có nhiều khả năng được giải thích về mặt vật lý, và khả năng đó sẽ làm chúng bớt kỳ lạ đi rất nhiều.”

Các nhà nghiên cứu của Đài thiên văn IceCube Neutrino, đã cho máy dò neutrino sâu trong băng ở Nam Cực và hiện họ đã đề xuất một lời giải thích có căn cứ hơn. Trong một bài báo được đăng vào ngày 30/6 trên tạp chí Phys Review Letters, các nhà nghiên cứu của Đại học bang Pennsylvania đã đề xuất neutrino có thể chảy ra từ vầng hào quang của các hố đen siêu lớn trong vũ trụ. Trợ lý giáo sư Kohta Murase từ Trung tâm vật lý thiên văn đa năng cho biết: “Neutrino là các hạt hạ nguyên tử nhỏ đến mức khối lượng của chúng gần như bằng 0 và chúng hiếm khi tương tác với vật chất khác.

Các neutrino vũ trụ năng lượng cao được tạo ra bởi các máy gia tốc tia năng lượng trong vũ trụ, có thể là các vật thể thiên văn cực đoan như hố đen và sao neutron. Chúng phải đi kèm với tia gamma hoặc sóng điện từ ở mức năng lượng thấp hơn, và thậm chí đôi khi cả sóng hấp dẫn. Thật thú vị, dữ liệu IceCube đã chỉ ra quá trình phát ra quá mức của neutrino có năng lượng dưới 100 teraelection volt (TeV), so với mức độ của các tia gamma năng lượng cao tương ứng mà kính viễn vọng Không gian Fermi Gamma Ray nhìn thấy.”

Các sự kiện vũ trụ cực đoan như các ngôi sao siêu tân tinh phun trào hay hố đen vẫn được cho là nguồn gốc tạo ra neutrino. Neutrino vũ trụ trên 100 TeV thường đi kèm với tia gamma năng lượng cao. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều bằng chứng về neutrino dưới 100 TeV,và vẫn chưa tìm ra được lời giải thích.

Đài quan sát IceCube Neutrino gần đây đã quan sát thấy lượng neutrino dư thừa từ NGC 1068, một thiên hà phát sáng và được nhìn thấy trên bầu trời phía bắc. Giáo sư Murase nói: “Chúng tôi biết rằng các nguồn neutrino năng lượng cao cũng phải tạo ra tia gamma, vì vậy câu hỏi đặt ra là: Những tia gamma bị thiếu này ở đâu? Các nguồn được che giấu bằng cách nào đó khỏi tầm nhìn của chúng ta trong các tia gamma năng lượng cao và ngân sách năng lượng của neutrino được giải phóng vào vũ trụ là rất lớn. Các ứng cử viên sáng gia nhất cho loại nguồn này là các môi trường dày đặc, nơi các tia gamma sẽ bị chặn bởi sự tương tác của chúng với bức xạ và vật chất nhưng neutrino có thể dễ dàng thoát ra. Mô hình mới của chúng tôi cho thấy các hệ thống hố đen siêu lớn là những địa điểm đầy hứa hẹn.”

Mặc dù thú vị, lý thuyết vũ trụ song song đã không còn phù hợp với bằng chứng hiện có. Một bài báo khác được xuất bản vào tháng 6 năm nay đã đề xuất các tia vũ trụ chỉ đơn giản là bị đưa trở lại không gian bởi Firn – một chất kết tinh ở đâu đó giữa băng và tuyết.