CHƯƠNG III : MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG TRONG VŨ TRỤ
3.3.4.Bùng nổ tia gamma (Gamma Ray Bursts – GRB)
3.3. Một số va chạm trong vũ trụ và ảnh hưởng của chúng đến vũ trụ
3.3.4.Bùng nổ tia gamma (Gamma Ray Bursts – GRB)
Năm 1967 vệ tinh do thám Vela của Mĩ, trong khi giám sát từ không trung các vụ thử nghiệm vũ khí hạt nhân của Liên Xơ (cũ) đã ghi nhận được một cách tình cờ hiện tượng GRB xảy ra ở một nơi xa thẳm nào đó cuối bầu trời.
Năm 1973, Mĩ mới cho công bố những tư liệu liên quan GRB tại một Hội thảo quốc tế về tia vũ trụ. Ở đây, nhà nghiên cứu Jacques Paul (CEA) đã phát biểu tại hội thảo về sự phát hiện GRB: “Tơi nhớ rằng, hồi đó, ai cũng hết sức ngạc nhiên về sự xuất hiện sự bùng nổ tia gamma và không thể nào tưởng tượng được năng lượng khổng lồ phát ra cũng như cơ chế tạo ra hiện tượng đó”.
Những năm gần đây, với vệ tinh Beppo-SAX của nước Ý có trang bị đêtectơ tia gamma và tia roentgen, các nhà thiên văn đưa ra kết luận rằng các vụ
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 66 GRB xảy ra ở biên của vũ trụ với khoảng cách nhiều tỉ năm ánh sáng. Nhiều nhà nghiên cứu đồng tình với kết luận này vì nếu GRB xảy ra trong Ngân hà (trong đó có Trái Đất) và GRB hướng về Trái Đất thì cuộc sống ở đây đã bị hủy diệt từ lâu rồi.
*Bản chất và phân loại GRB:
Bùng nổ tia gamma GRB trong vũ trụ xuất hiện trong một thời gian rất ngắn và phát ra một lượng khổng lồ tia gamma với năng lượng cực lớn, có thể bằng cả tổng năng lượng Mặt Trời phát ra trong 10 tỉ năm tồn tại.
GRB kéo dài trong khoảng thời gian từ vài milligiây (gọi là GRB ngắn) đến chừng vài phút (gọi là GRB dài). GRB thường kèm theo phát ra một số bức xạ tồn dư (afterglow) gồm có tia gamma và những bức xạ có bước sóng dài như tia X, tia cực tím UV, các tia ở vùng nhìn thấy, tia hồng ngoại IR và sóng radio.
Có 2 giả thuyết về GRB: Một loại giả thuyết cho rằng GRB có thể phát ra từ các vụ nổ rất mạnh làm xuất hiện lỗ đen. Một giả thuyết khác cho rằng GRB xuất hiện do va chạm của hai ngơi sao neutron. Cả hai q trình này đều làm thốt năng lượng rất lớn.
Ngồi sự phân loại các vụ phát nổ gamma theo thời gian kéo dài, mỗi vụ phát nổ GRB được ký hiệu như sau: Sau chữ GRB đến năm phát hiện (hai số cuối), tháng (hai con số) và ngày phát hiện (hai con số). Nếu trong ngày có nhiều chớp gamma được phát hiện thì kí hiệu thêm chữ cái A, B,... Ví dụ, GRB670702 là vụ nổ gamma được phát hiện vào ngày 2 tháng 7 năm 1967. Trong số các vụ nổ phát gamma được phát hiện, có hai vụ đáng chú ý sau đây.
+ GRB080916C là một vụ nổ gamma dài được ghi nhận vào ngày 16/9/2008. Vụ nổ xảy ra cách Trái Đất khoảng 12,2 tỉ năm ánh sáng và kéo dài khoảng 23 phút, có thể coi là một khoảng thời gian rất dài đối với một vụ nổ tia
SVTH: Nguyễn Thị Minh Đạt – Lớp 09SVL 67 gamma. Theo ước tính, vụ nổ sinh ra một khoảng năng lượng tương đương 7000 lần lượng năng lượng Mặt Trời sinh ra trong cả q trình tồn tại của nó.
+ GRB 080319B là vụ nổ gamma ngắn được ghi ngày 19/3/2008, có thể nhìn thấy bằng mắt thường trong khoảng 30 giây. Vụ nổ này được biết đến như những vụ nổ kinh hoàng nhất trong vũ trụ. Vụ nổ xảy ra cách Trái Đất 7,5 triệu năm ánh sáng khiến nó trở thành vụ nổ xa nhất có thể chứng kiến bằng mắt thường. Vụ nổ có sức cơng phá tương đương sự phát nổ cùng một lúc của khoảng 10.000 lần lượng thuốc nổ TNT có khối lượng bằng Mặt Trời.
Về lý thuyết, những vụ phát nổ GRB cực kỳ mạnh (như số liệu ở phần trên) và nếu vụ nổ khơng phát tán đồng đều thì các hành tinh nhỏ như Trái Đất khi nằm trên hướng phát năng lượng của nó thì chỉ có thể chờ bị hủy diệt.
Nhưng, khoảng cách từ Trái Đất đến các tâm xảy ra GRB (phần lớn ở các thiên hà quá xa, tính bằng hàng triệu, tỉ năm ánh sáng) và xác suất xảy ra các GRB cũng rất nhỏ (ước tính khoảng 1 vụ GRB xảy ra trong 100 triệu năm đối với mỗi thiên hà). Vì vậy, mối đe dọa của GRB so với Trái Đất không lớn.