Khám phá hào quang lạnh quanh lỗ đen

Những quan sát mới của Kính thiên văn vô tuyến Atacama Large Millimeter Array (ALMA) tiết lộ vành đai khí lạnh, chưa từng được nhìn thấy xung quanh siêu lỗ đen ở trung tâm Dải Ngân hà.

Trung tâm Dải Ngân hà ở cách Trái đất 26.000 năm ánh sáng. Tại đó có một siêu lỗ đen gọi là Sagittarius A với khối lượng 4 triệu lần lớn hơn khối lượng Mặt trời của chúng ta.

Trong suốt 10 năm nghiên cứu, các nhà thiên văn học đã dựng được bức tranh về lân cận đầy hỗn loạn và chật chội xung quanh lỗ đen này. Hiện giờ, chúng ta biết rằng khu vực này chứa đầy các ngôi sao đang phát triển, các đám mây bụi liên sao và một lượng lớn các loại khí nóng và lạnh. Hóa ra, các khí này sẽ quay xung quanh lỗ đen, tạo thành đĩa bồi đắp.

Kham pha hao quang lanh quanh lo den
 
Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà thiên văn học chỉ có thể hình dung về luồng khí nóng, yếu ớt rơi vào lỗ đen. Ước tính, nhiệt độ của khí nóng lên tới 10 triệu độ C, tức là bằng khoảng 2/3 nhiệt độ trong nhân Trái đất. Ở nhiệt độ này khí nóng phát ra bức xạ Roentgen và có thể nghiên cứu nó thông qua các kính viễn vọng tia X.

Ngoài khí nóng, phát ra tia X, những quan sát trước đó còn phát hiện một lượng lớn khí hidro tương đối lạnh (khoảng 10.000 độ C) ở cách lỗ đen vài năm ánh sáng. Trước đó, các nhà khoa học không biết là khí này cũng tham gia vào dòng vật chất bồi đắp xung quanh lỗ đen.

Bức xạ xung quanh lỗ đen này mạnh tới mức các nguyên tử hidro liên tục mất điện tử và sau đó liên kết với các điện tử. Sự tái kết hợp này tạo ra tín hiệu đặc trưng có bước sóng milimet, có khả năng đến được Trái đất mà hầu như không tổn thất về năng lượng.

Nhờ có độ phân giải và độ nhạy cao, Kính thiên văn vô tuyến ALMA có khả năng phát hiện tín hiệu điện từ yếu ớt này và tạo ra bức tranh đầu tiên trong lịch sử thiên văn học về vành đai khí lạnh xung quanh siêu lỗ đen.

Vành đai khí này chỉ cách lỗ đen khoảng 1 phần trăm của năm ánh sáng. Trong thang độ vũ trụ, đây là khoảng cách rất ngắn (bằng khoảng 1.000 lần khoảng cách Trái đất - Mặt trời).

Các quan sát của ALMA giúp các nhà thiên văn học xác định vị trí cũng như theo dõi chuyển động của loại khí lạnh nói trên. Các nhà khoa học ước tính khối lượng khí hidro trong đĩa bồi đắp lạnh bằng khoảng 1/10 khối lượng Mặt trời.

Quan sát sự dịch chuyển độ dài sóng điện từ gây ra bởi hiệu ứng Doppler, các nhà khoa học có thể thấy rõ đám khí quay xung quanh lỗ đen. Thông tin này cho cái nhìn mới về cách các lỗ đen “nuốt” vật chất và về tương tác phức tạp giữa lỗ đen và môi trường xung quanh.

'UFO' bay ra từ lỗ đen "khủng" định hình lại thiên hà?

Những tia nước của loại vật chất bay với tốc độ tương tự vật thể bay không xác định (UFO) hoạt động như những bông tuyết đẩy khí ra xung quanh các thiên hà.

'UFO' bay ra tu lo den

UFO bay ra từ lỗ đen siêu lớn. Ảnh: ESA 

Đây lần đầu tiên các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hiện tượng đặc biệt này. Khí ion hóa nóng chảy ra khỏi đĩa bồi tụ của một lỗ đen siêu lớn và đập vào môi trường xung quanh với tốc độ đáng kể tương tự như tốc độ ánh sáng. Và loại dòng chảy cực nhanh này (UFO) có thể giải thích vì sao có hiện tượng bóng tối gần như trống rỗng bao quanh trung tâm của nhiều thiên hà.

Lỗ đen vũ trụ là một cỗ máy thời gian?

Vật chất bị hút vào lỗ đen sẽ xuất hiện đột ngột trong tương lai vì "quái vật vũ trụ" thực ra không "ăn" nó mà chỉ đưa nó vượt thời gian.

Hai bài công bố mới đây của các tác giả Abhay Ashtekar, Javier Olmedo (Đại học Bang Pennsylvania, Mỹ) và Parampreet Singh (Đại học bang Louisiana, Mỹ) trên tạp chí khoa học Physical Review Letters and Physical Review D đã đưa đến lý thuyết bất ngờ về số phận của những vật thể bị lỗ đen hút vào.

Giải mã bí ẩn hơn 40 năm về lỗ đen

Các nhà khoa học đã tiết lộ chi tiết mô phỏng về một lỗ đen hay còn gọi là hố đen, giúp giải mã bí ẩn trong hơn bốn thập kỷ qua rằng làm thế nào những "con quái vật" này có thể "tiêu hóa" vật chất hút vũ trụ.

Sau bức ảnh đầu tiên về một trong những vật thể khổng lồ nằm rải rác trong vũ trụ, các nhà vật lý thiên văn bắt đầu tập trung nghiên cứu hiểu cách chúng hình thành và phát triển.

Đọc nhiều nhất

Tin mới