Sóng xung kích lớn nhất trong vũ trụ

Sóng xung kích sinh ra từ vụ va chạm giữa hai cụm thiên hà truyền nhanh gần bằng vận tốc ánh sáng và lớn gấp 60 lần dải Ngân Hà.

Sóng xung kích phát sáng khi quan sát dưới bước sóng vô tuyến. Ảnh: Francesco de Gasperin, SARAO

Nằm cách Trái Đất khoảng 730 triệu năm ánh sáng, Abell 3667 là một cụm thiên hà hỗn loạn. Bao gồm 2 nhóm thiên hà đâm vào nhau, Abell 3667 chứa hơn 550 thiên hà riêng lẻ chậm rãi xoay quanh một nhóm lớn. Dù không dễ quan sát với phần lớn kính viễn vọng, vụ va chạm vũ trụ này tạo ra sự nhiễn loạn trong khu vực. Sóng xung kích phát ra từ cả hai bên của cụm thiên hà sáp nhập, chỉ có thể nhìn thấy dưới dạng bước sóng vô tuyến.

Nghiên cứu mới công bố hôm 7/2 trên tạp chí Astronomy & Astrophysics mô tả chi tiết sóng xung khổng lồ này. Sử dụng hệ thống kính viễn vọng vô tuyến MeerKAT ở Nam Phi, các nhà nghiên cứu chụp ảnh hai phần của sóng xung kích và phát hiện cấu trúc này phức tạp hơn nhiều so với quan sát trước đây.

"Sóng xung kích đóng vai trò như máy gia tốc hạt khổng lồ thúc đẩy electron di chuyển gần tới vận tốc ánh sáng", trưởng nhóm nghiên cứu Francesco de Gasperin, nhà khoa học ở Đài quan sát Hamburg tại Đức, cho biết.

Theo nhóm nghiên cứu, sóng xung kích phát ra lần đầu tiên cách đây khoảng 1 tỷ năm khi hai cụm thiên hà tạo thành Abell 3667 va chạm. Cụm thiên hà là cấu trúc đồ sộ nhất gắn kết nhờ lực hấp dẫn trong vũ trụ. Khi hai cụm thiên hà sáp nhập, chúng giải phóng luồng năng lượng lớn nhất từ sau vụ nổ Big Bang.

Do sóng xung kích bắn electron vào không gian ở vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng, những hạt này xuyên qua từ trường trong khu vực, tạo ra vòm sóng vô tuyến kép. Các nhà nghiên cứu nhận thấy mỗi vòm sóng vô tuyến di chuyển với tốc độ 5,3 triệu km/s, cách nhau khoảng 13 triệu năm ánh sáng và lớn gấp 60 lần dải Ngân Hà vốn có đường kính 100.000 năm ánh sáng.