Kính viễn vọng không gian "Tích phân" của ESA đã phát hiện một vụ nổ tia gamma chưa từng có từ vụ nổ của một ngôi sao ở xa, gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho tầng điện ly của Trái đất. Sự kiện này là sự kiện sáng nhất và mạnh mẽ nhất từng được ghi nhận, khiến các nhà nghiên cứu khám phá mối liên hệ tiềm tàng với sự tuyệt chủng hàng loạt trong suốt lịch sử Trái đất.
Kính viễn vọng không gian tích phân của ESA đã phát hiện một vụ nổ tia gamma khổng lồ tấn công Trái đất. Vụ nổ gây ra những xáo trộn nghiêm trọng trong tầng điện ly của hành tinh chúng ta. Những nhiễu loạn như vậy thường liên quan đến các sự kiện hạt năng lượng cao trên Mặt trời, nhưng lần này chúng là kết quả của vụ nổ của một ngôi sao cách xa gần 2 tỷ năm ánh sáng. Phân tích tác động của vụ nổ có thể cung cấp thông tin về sự tuyệt chủng hàng loạt trong lịch sử Trái đất.
Vào lúc 15:21 Giờ Trung Âu ngày 9 tháng 10 năm 2022, nhiều vệ tinh năng lượng cao trên quỹ đạo gần Trái đất, bao gồm cả sứ mệnh Integral của ESA, đã phát hiện ra một vụ nổ tia gamma cực kỳ sáng và dai dẳng (GRAPH).
Phòng thí nghiệm Vật lý thiên văn tia Gamma quốc tế (Tích hợp) được ESA thành lập vào năm 2002 và đã phát hiện các vụ nổ tia gamma hầu như mỗi ngày kể từ đó. Tuy nhiên, vụ nổ tia gamma này, được đặt tên là Gbps221009A, không hề bình thường. Mirko Piersanti thuộc Đại học L'Aquila ở Ý cho biết: "Đây có lẽ là vụ nổ tia gamma sáng nhất mà chúng tôi từng phát hiện được".
Các vụ nổ tia gamma ở vùng động đất cực độ từng là những sự kiện bí ẩn, nhưng giờ đây người ta nhận ra rằng chúng là những vụ nổ năng lượng được tạo ra bởi các vụ nổ sao gọi là siêu tân tinh hoặc sự va chạm của hai sao neutron cực đậm đặc.
Đồng tác giả Pietro Ubertini thuộc Viện Vật lý thiên văn quốc gia ở Rome, Ý, cho biết: "Chúng tôi đã đo các vụ nổ tia gamma từ những năm 1960 và đây là vụ nổ tia gamma mạnh nhất từng đo được. Trên thực tế, nó mạnh đến mức kỷ lục gần nhất yếu hơn gấp 10 lần. Theo thống kê, một vụ nổ tia gamma mạnh như GRA221009A chỉ xuất hiện một lần mỗi lần." 10.000 năm. Ảnh hưởng của Detachment
Trong vòng 800 giây kể từ khi tia gamma chạm tới Trái đất, vụ nổ tạo ra đủ năng lượng để kích hoạt các máy dò sét ở Ấn Độ. Các thiết bị của Đức đã ghi lại dấu hiệu cho thấy tầng điện ly của Trái đất bị xáo trộn bởi vụ nổ trong vài giờ.
Tầng điện ly là lớp trong bầu khí quyển phía trên của Trái đất chứa các loại khí tích điện gọi là plasma. Chiều cao của nó dao động từ 50 km đến 950 km. Các nhà nghiên cứu gọi đây là tầng điện ly phía trên ở độ cao trên 350 km và tầng điện ly phía dưới tầng điện ly rất mỏng manh và tàu vũ trụ có thể duy trì quỹ đạo ở hầu hết tầng này.
Vệ tinh địa chấn và điện từ Trung Quốc (CSES) là một trong số đó, còn được gọi là "Zhang Heng" và là một sứ mệnh không gian do Trung Quốc và Ý hợp tác phát triển. Được phóng vào năm 2018, nó theo dõi những thay đổi trong hành vi điện từ của bề mặt trên cùng của tầng điện ly, nhưng nó có nhiệm vụ chính là nghiên cứu các mối liên hệ có thể có giữa những thay đổi trong tầng điện ly và sự xuất hiện của các sự kiện địa chấn như động đất. cũng có thể nghiên cứu tác động của hoạt động mặt trời lên tầng điện ly
Trước đây, các Gbps ảnh hưởng đến tầng điện ly phía dưới được tìm thấy vào ban đêm, khi ảnh hưởng của Mặt trời đã biến mất, nhưng các Gbps ảnh hưởng đến phía trên chưa bao giờ được tìm thấy. Điều này khiến người ta tin rằng khi tới Trái đất, sức nổ của GRA không còn đủ mạnh để tạo ra những thay đổi về độ dẫn điện của tầng điện ly, dẫn đến thay đổi điện trường.
Tuy nhiên, lần này, khi các nhà khoa học quan sát, vận may của họ đã khác. Hiệu quả rõ ràng và mạnh mẽ. Lần đầu tiên, họ nhìn thấy những nhiễu loạn mạnh mẽ dưới dạng những thay đổi điện trường mạnh ở phía trên của tầng điện ly.
Tác động sâu sắc của vụ nổ tia gamma
Vụ nổ tia gamma đặc biệt này xảy ra ở một thiên hà cách xa gần 2 tỷ năm ánh sáng, tức là cách đây 2 tỷ năm nhưng nó vẫn còn đủ năng lượng để tác động đến Trái đất. Mặc dù Mặt trời thường là nguồn bức xạ chính đủ lớn để ảnh hưởng đến tầng điện ly của Trái đất, nhưng các thiết bị kích hoạt Gbps này thường được sử dụng để nghiên cứu các vụ nổ khổng lồ trong bầu khí quyển của Mặt trời, được gọi là ngọn lửa mặt trời. Nhà nghiên cứu ESA và nhà vật lý mặt trời Laura Hayes cho biết: "Điều đáng chú ý là sự xáo trộn này đã ảnh hưởng đến tầng thấp nhất của tầng điện ly Trái đất, chỉ cách bề mặt Trái đất vài chục km, để lại dấu vết có thể so sánh với một ngọn lửa mặt trời lớn".
Dấu ấn này ở dạng ion hóa tăng lên ở tầng điện ly phía dưới. Hiện tượng này được phát hiện trong các tín hiệu vô tuyến tần số cực thấp nảy giữa mặt đất và tầng điện ly phía dưới của Trái đất. Laura giải thích: “Về cơ bản, chúng tôi có thể nói rằng tầng điện ly đã ‘di chuyển’ đến độ cao thấp hơn, và chúng tôi phát hiện ra điều này qua cách sóng vô tuyến truyền dọc theo tầng điện ly.”
Laura công bố những kết quả này vào năm 2022. "Điều này củng cố ý tưởng của chúng tôi rằng siêu tân tinh trong Dải Ngân hà có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng hơn", cô giải thích. Đã có cuộc tranh luận gay gắt về hậu quả có thể xảy ra của các vụ nổ tia gamma trong Dải Ngân hà.
Trong trường hợp xấu nhất, vụ nổ tia gamma không chỉ ảnh hưởng đến tầng điện ly mà còn có thể làm hỏng tầng ozone, khiến bức xạ cực tím nguy hiểm từ mặt trời chiếu tới bề mặt Trái đất. Người ta suy đoán rằng hiệu ứng này có thể là một trong những nguyên nhân gây ra một số sự kiện tuyệt chủng hàng loạt từng xảy ra trên Trái đất trong quá khứ. Nhưng để nghiên cứu ý tưởng này, chúng ta cần nhiều dữ liệu hơn.
Bây giờ họ đã biết phải tìm gì, nhóm đã bắt đầu xem lại dữ liệu do CSES thu thập và kết nối dữ liệu đó với các vụ nổ tia gamma khác mà Integral nhìn thấy. Mặc dù họ chỉ có thể quay lại thời điểm ra mắt CSES vào năm 2018, nhưng các nhiệm vụ tiếp theo đã được lên kế hoạch, đảm bảo rằng cánh cửa mới hấp dẫn này sẽ tiếp tục mở ra cách Trái đất tương tác với vũ trụ rất xa.