Khám phá những vật thể nhanh nhất vũ trụ

Tàu vũ trụ Parker Solar, đạt tốc độ 532.000km/h là vật thể nhân tạo nhanh nhất, nhưng vẫn rất chậm so với các thiên thể trong vũ trụ.

Theo kiến thức của con người hiện nay, thứ nhanh nhất vũ trụ là các photon ánh sáng, theo sau là các hạt hạ nguyên tử khi ở trong máy gia tốc hạt hoặc những sự kiện thiên văn năng lượng cao. Tuy nhiên, chúng quá nhỏ để quan sát. Thay vào đó, công cuộc tìm kiếm vật thể nhanh nhất và đủ lớn để thấy bằng mắt thường có lẽ thú vị hơn, IFL Science hôm 20/4 đưa tin.

Minh họa sao xung, một trong những vật thể quay nhanh nhất vũ trụ. (Ảnh: SA/JPL-Caltech)

Vũ trụ đang mở rộng. Điều này đồng nghĩa mọi thứ đang tách ra xa nhau. Vật thể càng ở xa nghĩa là nó lùi ra càng nhanh. Do đó, với con người, vật thể chuyển động nhanh nhất vũ trụ cũng có thể là vật ở xa nhất. Nhưng kỷ lục này liên tục bị phá vỡ, nhất là khi những công cụ mới như kính viễn vọng không gian James Webb xuất hiện. Kể từ năm ngoái, khi bắt đầu hoạt động, kính James Webb đã phát hiện một số "ứng cử viên mới" cho danh hiệu thiên hà xa nhất và chắc chắn sẽ luôn có thêm những ứng cử viên như vậy.

Tuy nhiên, với bất cứ cư dân nào (nếu có) sống trong chính những thiên hà đó, chúng không hề chuyển động nhanh. Họ sẽ chỉ thấy một số thiên hà rất xa đang di chuyển, thiên hà họ đang sống có vẻ vẫn đứng yên và những thiên hà gần đó cũng chỉ chuyển động rất chậm. Để đơn giản hóa, công cuộc tìm kiếm vật thể nhanh nhất và đủ lớn để thấy bằng mắt thường sẽ giới hạn ở những vật chuyển động nhanh nhất so với những vật thể ở gần.

Sản phẩm nhanh nhất của nhân loại, tàu vũ trụ Parker Solar, đạt tốc độ 532.000km/h so với Mặt yrời và dự kiến có thể bay nhanh hơn 30% nếu không có gì trục trặc. Tuy nhiên, tốc độ này vẫn cực kỳ chậm so với tốc độ mà một số hành tinh quay quanh sao chủ. Ví dụ, SWIFT J1756.9-2508b, vật thể nhiều khả năng là một ngoại hành tinh, quay quanh sao xung trong chưa đầy một giờ. Điều này đồng nghĩa tốc độ trung bình của nó khoảng 766km mỗi giây, bằng khoảng 0,2% tốc độ ánh sáng.

Các hố đen quay quanh nhau có thể đạt tốc độ nhanh hơn nhiều, nhưng các nhà khoa học thường chỉ phát hiện ra từ sóng hấp dẫn sau khi chúng hợp nhất. Một ngoại lệ là hai hố đen trong thiên hà PKS 2131-021. Hiện tại, chúng vẫn mất hai năm để quay quanh nhau, nhưng quá trình này đang tăng tốc.

Nếu xét chuyển động tuyến tính, một số ngôi sao bị hất văng ra khỏi thiên hà do ở quá gần siêu tân tinh hoặc là một phần của "vũ điệu lực hấp dẫn" ba chiều. Trong số này, ngôi sao nhanh nhất mà giới khoa học biết đến di chuyển với tốc độ gần 1.000km mỗi giây so với thiên hà.

Tuy nhiên, tất cả các vật thể mà giới chuyên gia phát hiện thuộc loại này đều cách Trái Đất rất xa, nghĩa là họ mới chỉ quan sát được những vật thể rất lớn và sáng. Có thể những ngôi sao mờ hơn, thậm chí các hành tinh, cũng bị hất văng như vậy và di chuyển nhanh hơn nhiều vì chịu cùng sức đẩy trong khi chúng có khối lượng nhỏ hơn.

Một vật thể đáng chú ý khác là PSR J1748-2446ad - sao xung tự quay 716 lần một giây nằm trong cụm sao cầu Terzan 5. Sao xung này có bán kính ước tính khoảng 16 km. Điều này đồng nghĩa xích đạo của nó đang di chuyển khoảng 70.000km mỗi giây, tương đương 24% tốc độ ánh sáng, một con số ấn tượng.