Gần 1.000 năm sau khi các nhà thiên văn Trung Hoa cổ đại phát hiện ra siêu tân tinh Tinh vân Con Cua, các nhà khoa học Trung Quốc hiện đại đã có một phát hiện mới thách thức các lý thuyết vật lý cổ điển - Tân Hoa Xã đưa tin.
Quan sát của các nhà khoa học Trung Quốc về Tinh vân Con Cua (Crab Nebula) - tàn tích của một ngôi sao đang nổ - cho thấy nó có thể chứa chất gia tốc electron siêu mạnh.
Tinh vân Con Cua, cách Trái đất 6.500 năm ánh sáng, được tạo ra trong một vụ nổ siêu tân tinh vào năm 1054 sau Công nguyên và được các nhà thiên văn học thời Bắc Tống của Trung Quốc (960-1127) ghi nhận. Nó là tàn tích siêu tân tinh đầu tiên được xác định bởi thiên văn học hiện đại có lịch sử rõ ràng.
Tinh vân Con Cua là một trong số ít nguồn được đo ở tất cả các dải năng lượng bao gồm vô tuyến, hồng ngoại, quang học, tử ngoại, tia X và tia gamma. Quang phổ của nó đã được nhiều nhà quan sát nghiên cứu rộng rãi trong nhiều thập kỷ. Là một nguồn sáng bền vững có cường độ mạnh nhất trên bầu trời, Tinh vân Con Cua được các nhà khoa học coi là "nến tiêu chuẩn" - những vật phát sáng mà ta biết rõ.
Dựa trên dữ liệu từ đài quan sát LHAASO của Trung Quốc - một trong những cơ sở hạ tầng khoa học và công nghệ quốc gia quan trọng của nước này - các nhà khoa học Trung Quốc đã đo độ sáng của nến tiêu chuẩn trong thiên văn năng lượng cao.
Lần đầu tiên họ đạt được phép đo chính xác trong dải năng lượng siêu cao từ 0,3 đến 1,1 PeV (1 PeV tương đương với 1/4 triệu electronvolt), do đó hiệu chỉnh độ sáng của nến tiêu chuẩn trên một dải năng lượng chưa từng có.
Các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra một photon có năng lượng 1,1 PeV, cho thấy sự hiện diện của một chất gia tốc electron cực mạnh có kích thước bằng 1/10 Hệ Mặt trời trong vùng lõi của Tinh vân Con Cua.
Cao Zhen, nhà khoa học chính của LHAASO, cho biết, chất gia tốc có thể cung cấp năng lượng cho các electron gấp hơn 20.000 lần so với máy gia tốc electron lớn nhất do con người tạo ra trên Trái đất từng đạt được.
Cao Zhen nói: "Vào năm 1054, các nhà thiên văn học triều đại Bắc Tống của Trung Hoa đã chứng kiến một vụ nổ siêu tân tinh. Khoảng 967 năm sau, một quan sát mới về tàn tích siêu tân tinh của LHAASO đã khiến chúng tôi kinh ngạc một lần nữa".
LHAASO, có diện tích 1,36km2 và vẫn đang được xây dựng ở độ cao 4.410m so với mực nước biển ở huyện Đạo Thành, tỉnh Tứ Xuyên, tây nam Trung Quốc, dự kiến sẽ hoàn thành vào cuối tháng 7 và sau đó sẽ đi vào hoạt động hoàn chỉnh.
Các nhà khoa học dự kiến sẽ phát hiện một đến hai photon có năng lượng xấp xỉ 1 PeV trong Tinh vân Con Cua mỗi năm, vì vậy câu đố về máy gia tốc electron PeV trong vũ trụ sẽ được làm sáng tỏ trong những năm tới - Cao nói thêm.
Nghiên cứu do Viện Vật lý Năng lượng Cao thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đứng đầu đã được công bố trên Tạp chí Khoa học mới nhất.
