Hố đen tạo ra tia vũ trụ và các hạt neutrino

Các hạt hạ nguyên tử trong không gian bao gồm tia vũ trụ và hạt neutrino liên tục bắn phá Trái đất mỗi ngày, nhưng nguồn gốc tạo ra chúng cho đến nay vẫn là điều bí ẩn.

Ngôi sao bị xé thành từng mảnh do trọng lực của hố đen.

Trong nghiên cứu công bố trên thư viện trực tuyến của Đại học Cornell (Mỹ) hôm 9/11, Daniel Biehl và cộng sự tại Trung tâm nghiên cứu Deutsches Elektronen-Synchrotron (Đức) phát hiện sự kiện gián đoạn thủy triều (tidal disruption event) của sao lùn trắng chịu trách nhiệm tạo ra các hạt hạ nguyên tử này. Sao lùn trắng là thiên thể được tạo ra khi các ngôi sao có khối lượng thấp và trung bình tiêu thụ hết nhiên liệu phản ứng hạt nhân trong sao.

Cecilia Lunardini – nhà vật lý tại Đại học Arizona (Mỹ), cho biết: “Sự kiện gián đoạn thủy triều xảy ra khi một ngôi sao di chuyển quá gần hố đen. Trọng lực vô cùng lớn của hố đen xé nhỏ ngôi sao thành từng mảnh. Một phần mảnh vỡ của ngôi sao rơi vào hố đen khiến hố đen phát xạ năng lượng và đẩy nhanh tốc độ các hạt.”

Nhóm nghiên cứu cho rằng, quá trình phân rã hạt nhân nguyên tử của sao lùn trắng và sự tăng tốc của dòng vật chất phun ra từ hố đen có thể tạo ra đồng thời cả hai loại hạt neutrino và tia vũ trụ năng lượng cao. Julian Krolik – nhà vật lý tại Đại học John Hopkins (Mỹ) nói: “Chúng tôi thực sự không hiểu rõ làm thế nào tia vũ trụ có thể đạt tốc độ cao như vậy.”

Giới khoa học từng phát hiện nhiều hiện tượng liên quan đến sự kiện gián đoạn thủy triều từ hàng chục năm trước, nhưng đến nay chỉ một số ít quan sát được xác nhận. “Tỷ lệ những sự kiện này xảy ra ở sao lùn trắng là chưa rõ ràng”, Krolik nhận định.

Nhóm nghiên cứu dự định sử dụng các máy dò hiện đại để xác minh giả thuyết mới trong thời gian tới. Họ cũng lưu ý một số hiện tượng khác trong vũ trụ có thể sinh ra hạt neutrino mang lượng cao và tia vũ trụ.1

Quốc Hùng dịch
Nguồn: https://www.newscientist.com/article/2153843-black-holes-that-shred-stars-burp-out-cosmic-rays-and-neutrinos/