Ảnh: NASA / Globallookpress.com
Các nhà khoa học tại Viện Flatiron ở New York vừa có một khám phá liên quan đến nguồn gốc từ trường của lỗ đen. Theo nghiên cứu của họ, được xuất bản trong Tạp chí Vật lý thiên văn, nguồn gốc của từ trường của lỗ đen là các ngôi sao mẹ đang sụp đổ, để lại hạt nhân còn sót lại – sao protoneutron.
Các lỗ đen hình thành sau khi các ngôi sao phát nổ do siêu tân tinh kế thừa từ trường của chúng từ các sao protoneutron này. Khi một ngôi sao protoneutron sụp đổ, đĩa bồi tụ xung quanh nó giữ lại các đường sức từ và chuyển chúng đến lỗ đen đang hình thành. Những từ trường này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra những tia hạt tích điện cực mạnh và những vụ nổ tia gamma – những vụ nổ sáng nhất trong Vũ trụ.
Các nhà nghiên cứu đã thực hiện các phép tính số để tìm ra cơ chế truyền từ trường. Nhiệm vụ của họ là mô hình hóa quá trình tiến hóa của một ngôi sao từ khi sinh ra cho đến khi sụp đổ và hình thành lỗ đen. Các nhà khoa học ban đầu gặp khó khăn trong việc tìm hiểu hoạt động của từ trường trong quá trình này. Tuy nhiên, họ có thể tìm ra câu trả lời bằng cách tập trung vào đĩa bồi tụ của sao protoneutron.
Các phát hiện cho thấy đĩa bồi tụ của sao protoneutron là yếu tố then chốt tạo nên sự tồn tại của từ trường. Nếu đĩa hình thành đủ nhanh, từ trường không có thời gian biến mất và được chuyển sang lỗ đen mới hình thành. Các tính toán đã xác nhận rằng trong hầu hết các trường hợp, khung thời gian hình thành đĩa ngắn hơn thời gian cần thiết để mất từ trường.
Các nhà khoa học kết luận rằng các nghiên cứu trước đây mô phỏng sự sụp đổ của các sao neutron bị cô lập đã không tính đến tầm quan trọng của đĩa bồi tụ. Họ cũng lưu ý rằng việc nén các đường sức từ trong quá trình sụp đổ giúp tăng cường từ tính, nhưng đĩa bồi tụ ngăn ngôi sao mất chuyển động quay, cho phép lỗ đen giữ lại và kế thừa từ tính.
Nghiên cứu mở ra những khả năng mới cho việc nghiên cứu sự hình thành các tia và mối liên hệ của chúng với các đĩa bồi tụ. Giờ đây, khi các nhà khoa học đã rõ ràng rằng từ tính có liên quan đến đĩa, họ lên kế hoạch khám phá xem các hệ sao khác nhau có thể hỗ trợ sự hình thành các tia mạnh như thế nào.
