Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 29/11/2006 23:32 (GMT+7)

Các bùng nổ tia Gamma

Tháng 10 năm 1963, lực lượng không quân Mỹ lần đầu tiên phóng một loạt vệ tinh Vela để kiểm soát các vụ nổ hạt nhân theo hiệp định cấm thử vũ khí hạt nhân trong khí quyển và ngoài không gian vừa được ký kết. Các vệ tinh này được phóng lên và hoạt động theo từng cặp có đường kính quỹ đạo 250.000 km với chu kỳ của một vòng quay quanh Trái đất là 4 ngày, vì vậy hầu như chúng có thể quan sát trực tiếp tất cả mọi nơi trên Trái đất. Các vệ tinh Vela mang theo các đêtectơ tia X, gamma và nơtron, ngoài các đêtectơ quang học và các thiết bị kiểm soát môi trường.

Các đêtectơ tia X có nhiệm vụ ghi đo trực tiếp các xung tia X từ các vụ nổ hạt nhân. Phần lớn các vụ nổ hạt nhân trong không gian có thể quan sát trực tiếp qua các xung tia X, song các đêtectơ gamma và nơtron cũng ghi nhận được các sự kiện này. Tuy nhiên, các đêtectơ tia X không thể phát hiện được các vụ nổ hạt nhân sau các chướng ngại vật có bề dày lớn hay các vụ nổ ở phía sau Mặt trăng, lý do đơn giản là tia X bị hấp thụ hết trước khi đến được đêtectơ. Trong những trường hợp như vậy, đêtectơ gamma có thể phát hiện được nhờ các tia gamma tán xạ từ các đám mây.

Bằng việc phóng các vệ tinh Vela từng đôi một, trung tâm điều hành có thể xác định chính xác hướng của các vụ thử hạt nhân nhờ biết khoảng cách giữa hai vệ tinh.

Năm 1965, với việc thiết kế và phóng các vệ tinh Vela-3, Ray Klebesadel ở Phòng thí nghiệm Los Alamos, người được giao nhiệm vụ tiếp tục theo dõi các hoạt động của các đêtectơ tia X và gamma, đã chỉ ra rằng các xung mới ghi nhận được của các đêtectơ không tương thích với các xung của các vụ thử hạt nhân. Năm 1972, Klebesadel cùng với các đồng nghiệp là Ian Strong và Roy Olsen cũng làm việc ở Los Alamos, sau khi tính toán chính xác về thời gian và hướng xuất hiện của các xung từ đêtectơ, đã đi đến kết luận rằng sự kiện ghi nhận được có nguồn gốc vũ trụ. Năm 1973, các phát hiện này được các tác giả công bố trên tờ “Ap. J. Letters”. Bài báo của họ đã đề cập tới 16 GRB do các vệ tinh Vela-5a, 5b và Vela-6a, 6b ghi nhận trong khoảng thời gian từ giữa tháng 7 năm 1969 và tháng 7 năm 1972.

Sử dụng một đêtectơ tia X năng lượng cao trên trạm IMP-6 chuyên dùng để nghiên cứu các lưỡi lửa của Mặt trời, Tom Cline và Upendra Desai làm việc cho Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) lần đầu tiên xác nhận phổ năng lượng của các vụ nổ mới phát hiện nằm trong vùng năng lượng của bức xạ gamma. Một đêtectơ gamma có ống chuẩn trực ghi các chùm tia hẹp đặt trên trạm OSO-7 đã xác nhận một trong các sự kiện đã công bố có nguồn gốc vũ trụ.

Các công bố về GRB vũ trụ - một trong những bí ẩn nhất của thiên văn học hiện đại – đã gây ra một sự bùng nổ các công bố khoa học về thực nghiệm cũng như lý thuyết trong cộng đồng các nhà thiên văn học.

2. Đặc điểm của các GRB

Các GRB có những đặc trưng sau:

- Về mặt năng lượng: Năng lượng của các GRB cực kỳ to lớn. Nó có thể lớn gấp 100.000 lần năng lượng của phần ánh sáng nhìn thấy. Ước tính năng lượng này có thể đạt tới 3 x 10 53ec, nghĩa là bằng 1/10 năng lượng tĩnh của khối lượng Mặt trời. Năng lượng của đỉnh xung nằm trong khoảng vài trăm keV.

- Về khoảng cách: Khoảng cách từ Trái đất tới nơi xảy ra sự kiện còn là vấn đề tranh cãi. Tuy nhiên, theo những tính toán sơ bộ, khoảng cách này có thể tới hàng tỉ năm ánh sáng.

- Về mặt vị trí: Hướng của các GRB xảy ra rất ngẫu nhiên và như vậy có nghĩa là nó xảy ra ở rất nhiều nơi trong vũ trụ kể cả ở vùng dìa dải Ngân hà của chúng ta. Riêng thiết bị BATSE đặt trên “trạm quan sát tia gamma Compton ” của NASA đã ghi nhận được trên 800 sự kiện.

- Về mặt tần suất: Hiện nay các thiết bị quan sát ghi được vài sự kiện trong một ngày. Các xung ghi nhận được kéo dài từ vài giây tới nhiều phút.

3. Các lý thuyết và giả thuyết về GRB

Hiện có rất nhiều giả thuyết và lý thuyết về sự hình thành các GRB.

Ý tưởng phổ biến nhất là sự ra đời của các lỗ đen từ những ngôi sao đang bị suy sụp. Theo nhà lý thuyết Martin Rees (Đại học Cambridge ) thì một bằng chứng rất thuyết phục cho giả thuyết này là người ta đã quan sát thấy một vài GRB vùng các lỗ đen đang phát triển.

Theo một lý thuyết khá phổ biến khác là “côlapxa” (collapsar) thì GRB hình thành khi một sao có khối lượng ít nhất tương đương 10 hoặc 20 lần khối lượng Mặt trời suy sụp thành một lỗ đen. Bằng chứng của giả thuyết này là tháng 4 năm 1998, khi các nhà thiên văn học Đức phát hiện ra một sao siêu mới thì cũng tại nơi đó người ta ghi nhận được GRB. Bloom và các cộng sự ở Viện Công nghệ California, sử dụng trạm Hubble để nghiên cứu các xung của GRB 0111211 do Trạm BeppoSAX của Ý và Đức hợp tác chế tạo, đã ghi nhận được GRB vào ngày 21-11-2001 và mô tả độ sáng và quang phổ sau các xung GRB này là đặc trưng của một siêu sao mới.

Nhóm nghiên cứu của Reeves (Đại học Leicester, Anh) cũng từ các nghiên cứu về GRB 0111211 đã đưa ra giả thuyết cho rằng trong quá trình hình thành các sao siêu mới từ một sao có khối lượng rất lớn, sẽ tạo ra một khe có đường kính hàng tỷ kilômet dãn nở với tốc độ 260.000 km/s, nghĩa là bằng 87% vận tốc ánh sáng. Các iôn từ các nguyên tố tạo ra trong phản ứng nhiệt hạch của các sao có thể đạt tới 50 triệu độ trong khe và khi sao suy sụp thành sao siêu mới, từ khe bắn ra loại bức xạ năng lượng lớn của GRB.

Một lý thuyết khác là lý thuyết hai giai đoạn của GRB mang tên mô hình “sao trên mới” (supranova). Theo lý thuyết này, lõi của một ngôi sao bùng nổ thoạt đầu suy sụp thành một sao nơtron đặc rồi sau đó mới biến thành một lỗ đen. GRB xuất hiện muộn hơn, thậm chí hàng tháng sau vụ nổ của sao.

Price và cộng sự từ Đài thiên văn Mount Stromlo ủng hộ lý thuyết GRB được tạo ra do kết quả suy sụp của sao siêu mới thành lỗ đen. Nhóm này đã tìm thấy bằng chứng cho lý thuyết trên khi liên kết giữa GRB ghi nhận được tại nơi hình thành sao siêu mới. Các GRB do nhóm Price phát hiện rất gần chúng ta, gần gấp 100 lần so với các GRB quan sát được đồng thời cũng mạnh gấp 100 lần các GRB quan sát trước đó.

Một trong những vấn đề khác của GRB mà các nhà lý thuyết phải đối mặt là việc giải thích hiện tượng phân cực của các tia gamma trong GRB. Ngày 6-12-2003, các vệ tinh đã ghi nhận một GRB có độ dài 6 giây và phân rã trong 30 giây. Bức xạ gamma ghi nhận được có độ phân cực tới 80%.

Hiện nay hàng năm, các trạm quan sát khắp nơi trên thế giới ghi nhận hàng trăm GRB từ các khoảng cách 8 đến 10 tỷ năm ánh sáng; song ngày 29 tháng 3 vừa qua, một sự kiện ghi nhận được chỉ cách chúng ta 2,6 tỷ năm ánh sáng. Các thông tin về GRB được cập nhật hàng ngày, song nó hiện vẫn là một trong những điều bí ẩn nhất của thiên văn học hiện đại.

Nguồn: Vật lý ngày nay, số 1,2/2004

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

VUSTA xây dựng đề án vị trí việc làm giai đoạn 2027–2031
Là hội quần chúng được Đảng và Nhà nước giao nhiệm vụ ở Trung ương, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đang tập trung triển khai việc rà soát vị trí việc làm (VTVL), xây dựng phương án biên chế giai đoạn 2027–2031, nhằm hoàn thiện tổ chức bộ máy và nâng cao hiệu quả tập hợp đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ (KH&CN).
Tập huấn sử dụng hệ thống thông tin điều hành tác nghiệp Mặt trận Tổ quốc Việt Nam
Ngày 5/11, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội nghị Hướng dẫn sử dụng phần mềm trong quản lý và điều hành tác nghiệp văn bản đi và đến. Hội thảo nhằm nâng cao kỹ năng sử dụng, khai thác hiệu quả các chức năng của hệ thống số hóa, góp phần tích cực vào quá trình chuyển đổi số toàn diện trong công tác quản lý, điều hành và xử lý văn bản nghiệp vụ tại Cơ quan VUSTA.
Lào Cai: 52 đề tài xuất sắc sẽ được trao giải Cuộc thi lần thứ 21
Chiều 3/11, Ông Giàng Quốc Hưng - Ủy viên Ban Thường vụ Tỉnh ủy, Phó Chủ tịch UBND tỉnh, Chủ tịch Liên hiệp Hội tỉnh, Trưởng Ban Tổ chức Hội thi Sáng tạo kỹ thuật (Hội thi) và Cuộc thi Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng tỉnh (Cuộc thi), chủ trì cuộc họp thống nhất công tác chuẩn bị tổng kết, trao giải Cuộc thi lần thứ 21 và phát động Cuộc thi lần thứ 22.
Cải cách hành chính và chuyển đổi số ở cơ sở cần thực chất hơn
Năm 2026, khi mô hình chính quyền địa phương hai cấp đi vào vận hành, cải cách hành chính và chuyển đổi số đặt ra yêu cầu cao với chính quyền cơ sở. Qua khảo sát tại phường Tuy Hòa, Cư Bao, xã Sơn Hòa, Sông Hinh, Ea Na và Yang Mao, Hội đồng tư vấn Dân chủ – Pháp luật thuộc Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh Đắk Lắk ghi nhận nỗ lực của địa phương và những vấn đề cần tháo gỡ để nâng cao chất lượng phục vụ.
Tôn vinh tinh hoa đạo học, tiếp nối mạch nguồn hiền tài dân tộc
Từ ngày 5 - 15/11, thành phố Hà Nội tổ chức chuỗi hoạt động kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076–2026), với nhiều chương trình văn hóa, nghệ thuật, triển lãm, trải nghiệm di sản và hội thảo khoa học. Đây là dịp tôn vinh những giá trị bền vững của nền Quốc học Việt Nam, khơi dậy truyền thống hiếu học, tôn sư trọng đạo và tinh thần trọng dụng hiền tài.
Đắk Lắk: Phản biện hồ sơ Dự án nhà máy điện gió, điện mặt trời
Sáng 29/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã tổ chức Hội đồng góp ý, phản biện xã hội và phản biện khoa học đối với hồ sơ đề nghị chấp thuận chủ trương đầu tư Dự án Nhà máy điện gió E&M Đắk Lắk tại xã Ea Knốp và xã Cư Prao; Dự án Nhà máy điện mặt trời Jang Pông 2 tại xã Ea Wer.
Góp ý Luật luật An toàn, vệ sinh lao động: Lấy bảo vệ con người và quản trị rủi ro làm trung tâm
Ngày 30/10/2026, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp Hội Khoa học Kỹ thuật An toàn Vệ sinh Lao động Việt Nam (VOSHA) tổ chức Hội thảo "Góp ý dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật An toàn, vệ sinh lao động". Hội thảo do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch VUSTA và GS.TS Lê Vân Trình, Chủ tịch VOSHA đồng chủ trì.
VUSTA công bố các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt
Ngày 30/10/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trang trọng tổ chức Hội nghị công bố các quyết định quan trọng về công tác cán bộ. Lãnh đạo VUSTA đã trao quyết định nghỉ hưu hưởng chế độ cho 02 cán bộ, chuyên viên, đồng thời trao các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển trong giai đoạn mới.
Liên hiệp Hội Việt Nam hưởng ứng tháng “Vì người nghèo”
Sáng 27/10, tại Hội trường xã Quốc Oai, Khối thi đua các tổ chức thuộc lĩnh vực Khoa học - Kinh tế - Pháp luật - Giáo dục - Đối ngoại thuộc Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam phối hợp với Ủy ban MTTQ Việt Nam thành phố Hà Nội, Hội Luật gia thành phố Hà Nội và xã Quốc Oai tổ chức Hội nghị “Nghe dân nói, nói dân nghe” và thực hiện Tháng cao điểm vì người nghèo 2026.