Rất gần đây, một nhóm các nhà khoa học thuộc Tổ chức nghiên cứu khoa học và công nghiệp khối thịnh vượng chung (CSIRO) đã đạt được một lịch sử đầu tiên bằng cách có thể xác định chính xác nguồn phát sóng vô tuyến nhanh (FRBs). Với sự giúp đỡ của các đài quan sát trên khắp thế giới, họ đã xác định rằng các tín hiệu vô tuyến này có nguồn gốc từ một thiên hà hình elip cách Trái đất 6 tỷ năm ánh sáng. Nhưng hóa ra, chiến công này đã được tiếp nối bởi một lịch sử khác đầu tiên.
Trong tất cả các trường hợp trước đây khi FRB được phát hiện, chúng dường như là sự kiện một lần duy nhất, kéo dài trong một phần nghìn giây. Tuy nhiên, sau khi chạy dữ liệu từ một FRB gần đây thông qua siêu máy tính, một nhóm các nhà khoa học tại Đại học McGill ở Montreal đã xác định rằng trong trường hợp này, tín hiệu đã lặp lại trong tự nhiên. Phát hiện này có một số ý nghĩa nghiêm trọng đối với cộng đồng thiên văn, và cũng được một số người coi là bằng chứng của trí thông minh ngoài hành tinh.
Các FRB đã khiến các nhà thiên văn học bối rối kể từ khi chúng được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2007. Sự kiện này, được biết đến với tên gọi Lorimer Burst, kéo dài chỉ 5 mili giây và dường như đến từ một địa điểm gần Đám mây Magellan lớn, cách xa hàng tỷ năm ánh sáng. Kể từ thời điểm đó, tổng cộng 16 FRB đã được phát hiện. Và trong tất cả trừ một trường hợp này, thời lượng rất ngắn và không được theo dõi bởi bất kỳ vụ nổ bổ sung nào.
Do thời gian ngắn và tính chất một lần của chúng, nhiều nhà khoa học đã cho rằng FRB phải là kết quả của các sự kiện thảm khốc - chẳng hạn như một ngôi sao đi siêu tân tinh hoặc một ngôi sao neutron sụp đổ vào lỗ đen. Tuy nhiên, sau khi sàng lọc dữ liệu thu được từ kính viễn vọng vô tuyến Arecibo ở Puerto Rico, một nhóm sinh viên từ Đại học McGill - dẫn đầu bởi nghiên cứu sinh Paul Scholz - đã xác định rằng FRB được phát hiện vào năm 2012 không phù hợp với mô hình này.
Trong một bài báo được xuất bản trong Thiên nhiên, Scholz và các cộng sự của mình mô tả cách tín hiệu đặc biệt này - FRB 121102 - được theo sau bởi một số vụ nổ với các thuộc tính phù hợp với tín hiệu ban đầu. Chạy dữ liệu được thu thập vào tháng 5 và tháng 6 thông qua một siêu máy tính tại Trung tâm tính toán hiệu năng cao McGill, họ xác định rằng FRB 121102 đã phát ra tổng cộng 10 vụ nổ mới sau khi phát hiện ban đầu.
Điều này dường như chỉ ra rằng FRB có nhiều hơn một nguyên nhân, trong đó trình bày một số khả năng khá thú vị. Như Paul Scholz đã nói với Tạp chí Không gian qua email:
Tất cả các vụ nổ Radio nhanh trước đây chỉ là sự kiện một lần, vì vậy rất nhiều lời giải thích cho chúng có liên quan đến một sự kiện thảm khốc phá hủy nguồn phát nổ, như một ngôi sao neutron sụp đổ vào lỗ đen. Phát hiện của chúng tôi về các vụ nổ lặp lại từ FRB 121102 cho thấy nguồn không thể bị phá hủy và đó chắc chắn là do một hiện tượng có thể lặp lại, chẳng hạn như các xung sáng từ một ngôi sao neutron quay.
Một khả năng khác đang làm cho các vòng là tín hiệu này không có nguồn gốc tự nhiên. Kể từ khi phát hiện ra, các FRB và các tín hiệu nhất thời khác của Hồi giáo - tức là các tín hiệu dường như ngẫu nhiên và tạm thời - từ Vũ trụ đã trở thành chủ đề của sự đầu cơ. Như mong đợi, đã có một số người cho rằng chúng có thể là bằng chứng được tìm kiếm lâu dài rằng các nền văn minh ngoài hành tinh tồn tại.
Ví dụ, vào năm 1967, sau khi nhận được một bài đọc lạ từ một đài phát thanh trong lĩnh vực Cambridge, nhà vật lý thiên văn Jocelyn Bell Burnell và nhóm của cô đã xem xét khả năng những gì họ đang nhìn thấy là một tin nhắn của người ngoài hành tinh. Điều này sau đó sẽ được hiển thị là không chính xác - trên thực tế, đó là phát hiện đầu tiên của một pulsar. Tuy nhiên, khả năng những tín hiệu này là nguồn gốc ngoài hành tinh vẫn cố định trong trí tưởng tượng của công chúng (và khoa học).
Điều này chắc chắn đã xảy ra kể từ khi phát hiện ra FRBs. Trong một bài báo được xuất bản bởi Các nhà khoa học mới vào tháng 4 năm 2015 - có tiêu đề Đài phát thanh vũ trụ phát một người ngoài hành tinh Tune - nhà văn và nhà vật lý thiên văn Sarah Scoles khám phá khả năng có hay không sự đều đặn kỳ lạ của một số FRB xuất hiện từ trong Dải Ngân hà có thể được coi là bằng chứng của trí thông minh ngoài hành tinh.
Tuy nhiên, khả năng những tín hiệu này được gửi bởi những người ngoài hành tinh là khá thấp. Đối với một, FRB không phải là một cách hiệu quả để gửi tin nhắn. Như Tiến sĩ Maura McLaughlin của Đại học West Virginia - người là một phần của khám phá FRB đầu tiên - đã giải thích, phải mất rất nhiều năng lượng để tạo ra tín hiệu lan truyền qua nhiều tần số (là đặc điểm nổi bật của FRBs).
Và nếu những vụ nổ này đến từ bên ngoài thiên hà của chúng ta, điều chắc chắn là như vậy, thì chúng sẽ phải cực kỳ sung sức để đi xa đến thế này. Như Tiến sĩ McLaughlin đã giải thích với Tạp chí Vũ trụ qua email:
Tổng số năng lượng cần thiết để tạo ra chỉ một xung FRB nhiều như Mặt trời tạo ra trong một tháng! Mặc dù chúng ta có thể mong đợi các nền văn minh ngoài trái đất gửi tín hiệu trong thời gian ngắn, nhưng việc gửi tín hiệu qua băng thông vô tuyến rất rộng mà FRB được phát hiện sẽ cần một lượng năng lượng lớn không thể tin được. Chúng tôi hy vọng rằng các nền văn minh ngoài trái đất sẽ truyền qua một dải tần số vô tuyến rất hẹp, giống như một đài phát thanh trên Trái đất.
Nhưng bất kể nguồn gốc này là nguồn gốc tự nhiên hay ngoài mặt đất, chúng đều đưa ra một số khả năng khá thú vị cho nghiên cứu thiên văn và kiến thức của chúng ta về Vũ trụ. Tiến về phía trước, Scholz và nhóm của mình hy vọng sẽ xác định được thiên hà nơi các vụ nổ radio bắt nguồn và có kế hoạch sử dụng thử nghiệm một số kỹ thuật được phát triển gần đây trong quá trình này.
Tiếp theo, chúng tôi muốn bản địa hóa nguồn phát nổ để xác định thiên hà mà chúng đến từ đâu, ông nói. Điều này sẽ cho chúng tôi biết về môi trường xung quanh nguồn. Để làm điều này, chúng ta cần sử dụng giao thoa sóng vô tuyến để có được vị trí bầu trời đủ chính xác. Nhưng, để làm điều này, chúng ta cần phát hiện một vụ nổ trong khi chúng ta đang xem nguồn với một mảng kính viễn vọng vô tuyến như vậy. Vì nguồn không phải lúc nào cũng bùng nổ, chúng tôi sẽ phải đợi cho đến khi chúng tôi nhận được phát hiện vụ nổ trong khi chúng tôi đang tìm kiếm với giao thoa kế vô tuyến. Vì vậy, nếu chúng ta kiên nhẫn, cuối cùng chúng ta sẽ có thể xác định chính xác thiên hà mà các vụ nổ đến từ.
Cuối cùng, chúng ta có thể thấy rằng sóng vô tuyến nhanh chóng xảy ra phổ biến hơn chúng ta nghĩ. Trong tất cả khả năng, chúng thường xuyên được phát ra bởi các vật thể sao hiếm và mạnh, những vật mà chúng ta chỉ bắt đầu chú ý. Còn về khả năng khác? Tốt, là không nói đó là người ngoài hành tinh, nhưng chúng tôi chắc chắn sẽ có người khác!
