Einstein Probe phát hiện pha tia X kéo dài sau vụ nổ tia gamma

Một chớp tia gamma ngắn ngủi có thể khiến người ta tưởng sự kiện đã kết thúc gần như ngay khi bắt đầu. Nhưng ngày 4 tháng 7 năm 2025, Einstein Probe ghi nhận diễn biến dài hơn ở EP250704a, còn được gọi là GRB 250704B: sau chớp tia gamma kéo dài khoảng 0,4 giây, nguồn phát tiếp tục phát tia X mềm trong khoảng 560 giây. Tín hiệu kéo dài này cho thấy sự kiện có thể còn một giai đoạn hoạt động riêng mà những quan sát chỉ tập trung vào năng lượng cao hơn dễ bỏ sót. 12

Phát hiện này mở thêm một hướng tìm kiếm dấu hiệu sau các vụ hợp nhất vật thể đặc. Đồng thời, nó đặt ra câu hỏi về nguồn năng lượng của bức xạ: một cách diễn giải phù hợp với tàn dư là sao từ quay nhanh và tồn tại lâu, nhưng dữ liệu chưa xác nhận đó là vật thể gì. 211

Chớp ngắn, tín hiệu tia X kéo dài

GRB 250704B được xếp vào nhóm chớp tia gamma ngắn, với tổng thời lượng khoảng 0,4 giây. Kính thiên văn tia X trường rộng trên Einstein Probe phát hiện một tín hiệu lâu hơn nhiều trong dải tia X mềm 0,5–4 keV: bức xạ kéo dài khoảng 560 giây sau chớp gamma. 12

Sự khác biệt này quan trọng vì biến thiên và phổ của tín hiệu không khớp với bức tranh đơn giản trong đó một chớp gamma cứng chỉ được nối tiếp bởi ánh sáng tàn dư thông thường. Nghiên cứu mô tả tia X mềm như một pha phát xạ riêng biệt, kéo dài; nếu chỉ quan sát ở các dải năng lượng cao hơn, pha này có thể không được phát hiện. 2

Quan sát nhiều bước sóng cho thấy một sự kiện phức tạp hơn

Các quan sát tiếp nối ở những dải khác giúp hé lộ vì sao sự kiện này thu hút sự chú ý. Phân tích đa bước sóng ghi nhận tia X kéo dài cùng một đoạn bình ổn bất thường trong ánh sáng khả kiến và hồng ngoại, tồn tại khoảng một ngày rồi suy giảm nhanh. Dữ liệu được phân tích trải từ sóng vô tuyến đến tia gamma và theo dõi sự kiện trong gần hai ngày.

Một mô hình giải thích các dữ liệu này cho rằng một sao từ mili giây — sao neutron có từ trường cực mạnh và quay rất nhanh — tiếp tục cung cấp năng lượng sau chớp gamma. Theo cách diễn giải đó, tia X liên quan đến năng lượng giải phóng khi sao từ chậm dần tốc độ quay; còn ánh sáng khả kiến và hồng ngoại là bức xạ tàn dư được tiếp thêm năng lượng. Đây là lời giải thích dựa trên mô hình, không phải bằng chứng trực tiếp xác nhận có sao từ. 11

Gợi ý về những gì xảy ra sau khi sao neutron hợp nhất

Nếu cách giải thích bằng sao từ là đúng, tàn dư của sự kiện vẫn hoạt động đủ lâu để tiếp năng lượng cho bức xạ sau chớp tia gamma ngắn. Điều đó liên quan đến câu hỏi điều gì xảy ra khi các vật thể đặc hợp nhất: liệu tàn dư sao neutron có thể tồn tại, hay sụp đổ gần như ngay lập tức. Tín hiệu tia X mềm cũng có thể trở thành một dấu hiệu điện từ để tìm kiếm song song với sóng hấp dẫn trong các vụ hợp nhất tương lai. 211

Phương trình trạng thái của sao neutron mô tả cách vật chất siêu đặc ứng xử, trong đó có giới hạn khối lượng mà một sao neutron có thể chống đỡ. Về nguyên tắc, nếu đo đáng tin cậy khối lượng của vụ hợp nhất và xác định số phận tàn dư, các nhà nghiên cứu có thể kiểm tra những mô tả khác nhau về vật chất này. Tuy nhiên, riêng EP250704a chưa xác định được bản chất tàn dư và cũng không trực tiếp đo phương trình trạng thái. Giá trị của sự kiện là hé lộ một tín hiệu có thể hữu ích để khảo sát trong những lần quan sát sau. 211

Tóm lại

Einstein Probe cho thấy một chớp gamma chưa đầy nửa giây có thể đi kèm gần mười phút phát xạ tia X mềm. Khi đặt cạnh các quan sát ở dải khả kiến, hồng ngoại và vô tuyến, tín hiệu này gợi lên một diễn biến dài và phức tạp hơn nhiều so với những gì chớp gamma ban đầu cho thấy. Tàn dư được sao từ cấp năng lượng là một khả năng đáng chú ý, nhưng hiện vẫn là cách diễn giải chứ chưa phải kết luận chắc chắn. 1211