Các nhà vật lý thiên văn Trung Quốc tìm thấy bằng chứng về nguồn gốc của các vụ nổ vô tuyến nhanh trong hệ sao đôi

Các nhà vật lý thiên văn Trung Quốc vừa công bố những bằng chứng thực nghiệm quan trọng củng cố giả thuyết rằng ít nhất một phần các Vụ nổ vô tuyến nhanh (FRB) được hình thành bên trong các hệ sao đôi. Khám phá mang tính đột phá này dựa trên việc quan sát thấy một sự thay đổi đột ngột, diễn ra nhanh chóng và có tính chất đảo ngược trong chỉ số quay Faraday (RM) đối với một nguồn FRB lặp lại. Hiện tượng này được các nhà khoa học giải thích là hệ quả từ sự tương tác của lớp plasma phát ra từ một ngôi sao đồng hành trong hệ thống nhị phân.

Những kết quả nghiên cứu này đã chính thức được đăng tải trên tạp chí Science vào tháng 1 năm 2026, mặc dù các quan sát then chốt tạo nên nền tảng cho công trình đã được thực hiện từ tháng 12 năm 2023. Nghiên cứu dựa trên nguồn dữ liệu khổng lồ được thu thập bởi Kính viễn vọng vô tuyến hình cầu khẩu độ năm trăm mét (FAST), đặt tại tỉnh Quý Châu, Trung Quốc. Các nhà khoa học đã tiến hành một chiến dịch giám sát liên tục đối với nguồn FRB 20220529 lặp lại, nằm cách Trái Đất khoảng 2,9 tỷ năm ánh sáng, bắt đầu từ thời điểm tháng 6 năm 2022.

Vào tháng 12 năm 2023, chỉ số RM đo được đã tăng vọt lên gấp khoảng 20 lần so với mức biến thiên trung bình trước đó, sau đó nhanh chóng trở lại mức bình thường chỉ trong vòng hai tuần lễ. Đối tượng nghiên cứu cụ thể là FRB 20220529, cư ngụ trong một thiên hà đĩa có độ dịch chuyển đỏ được xác định là 0.1839. Trước khi sự kiện này xảy ra, chỉ số RM của FRB 20220529 đã duy trì trạng thái tương đối ổn định trong suốt 17 tháng, chỉ cho thấy những dao động ở mức vừa phải khoảng 21 ± 96 rad m⁻². Việc chỉ số này tăng đột biến lên mức 1976.9 rad m⁻² vào tháng 12 năm 2023, vượt quá 20 lần độ lệch chuẩn, là minh chứng cho việc tín hiệu đã đi qua một khối plasma từ tính đậm đặc, có thể liên quan đến một vụ phun trào khối lượng vành nhật hoa từ một đợt bùng phát sao mạnh mẽ.

Dự án nghiên cứu này có sự phối hợp chặt chẽ của các nhà thiên văn học đến từ Đài quan sát Núi Tím (PMO) thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc (CAS), Đại học Hồng Kông (HKU), Đại học Vân Nam, cùng với sự tham gia của Giáo sư Duncan Lorimer từ Đại học West Virginia. Đội ngũ nghiên cứu đã đi đến kết luận quan trọng rằng sự thay đổi RM kịch tính và diễn ra trong thời gian ngắn như vậy hoàn toàn không tương thích với các mô hình lý thuyết về một sao neutron biệt lập. Thay vào đó, nó khẳng định một cách mạnh mẽ mô hình hệ sao đôi cho nguồn phát FRB 20220529. Đây được xem là trường hợp đầu tiên thu được bằng chứng quan sát trực tiếp xác nhận nguồn gốc nhị phân cho các vụ nổ vô tuyến nhanh có khoảng cách vũ trụ xa xôi.

Kính viễn vọng FAST, còn được biết đến với tên gọi đầy tự hào là "Mắt trời Trung Quốc" hay "Thiên Nhãn", đã phát huy tối đa độ nhạy vượt trội của mình để ghi lại những tín hiệu từ nguồn này. Trong nghiên cứu vật lý thiên văn, chỉ số RM đóng vai trò như một "đầu dò từ tính vũ trụ" cực kỳ chính xác, giúp đo lường các đặc tính lý hóa của lớp plasma từ hóa trên đường truyền của các tín hiệu vô tuyến. Trong khi các mô hình trước đây thường tập trung vào giả thuyết về các sao nam châm (magnetar) cô lập, kết quả nghiên cứu mới này đã chuyển dịch trọng tâm của cộng đồng khoa học sang các tương tác động lực học phức tạp trong hệ sao đôi.

Việc tiếp tục theo dõi dài hạn các nguồn FRB lặp lại trong tương lai sẽ cho phép các nhà khoa học đánh giá chính xác hơn mức độ phổ biến của các hệ thống nhị phân trong việc tạo ra các hiện tượng vũ trụ đầy bí ẩn này. Thành tựu này không chỉ mở ra hướng đi mới trong việc giải mã cơ chế vật lý của các vụ nổ vô tuyến nhanh mà còn khẳng định năng lực vượt trội của các cơ sở hạ tầng khoa học hiện đại tại Trung Quốc trong việc khám phá những giới hạn mới của vũ trụ. Sự kết hợp giữa công nghệ quan sát tiên tiến và phân tích dữ liệu chuyên sâu hứa hẹn sẽ mang lại nhiều khám phá chấn động hơn nữa trong những năm tới.