Khám phá bất ngờ về đám khí sôi sục bao quanh siêu hố đen

5 giờ trướcBài gốc

Mới đây, một nhóm các nhà khoa học dẫn đầu bởi Đại học Chicago (Mỹ) công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí Nature và The Astrophysical Journal liên quan đến siêu hố đen. Họ đã sử dụng dữ liệu từ vệ tinh XRISM qua đó phát hiện sự thật về những đám khí sục sôi bao quanh các siêu hố đen. Chúng được ví như những "mắt bão" khổng lồ ảnh hưởng tới các thiên hà xung quanh. Ảnh: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images.

Annie Heinrich, nghiên cứu sinh tại Đại học Chicago và là đồng tác giả chính của nghiên cứu, cho biết đây là lần đầu tiên các nhà khoa học có thể đo trực tiếp động năng của khí bị khuấy động bởi hố đen. Bà ví von rằng mỗi siêu hố đen dường như đang nằm ngay trong "mắt bão" của chính nó. Ảnh: Event Horizon Telescope Collaboration.

Nhóm nghiên cứu sử dụng dữ liệu quý giá trên từ XRISM - vệ tinh được phóng vào năm 2023 bởi Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) phối hợp với NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Ảnh: X-ray: NASA/UMass/D.Wang et al., IR: NASA/STScI.

Khác với các thiết bị trước đây chỉ cung cấp những bức ảnh tĩnh, XRISM có đặc điểm nổi trội là theo dõi chuyển động và đọc thành phần hóa học của các đám khí cực nóng phát ra tia X. Ảnh: NASA, ESA and J. Olmsted (STScI).

Nhờ vậy, các nhà thiên văn học có thể khám phá chính xác giữa chuyển động của khí do hố đen thúc đẩy và chuyển động do các quá trình vũ trụ khác tạo ra, điều mà trước đây được xem là bất khả thi. Ảnh: spacenews.com.

Theo các nhà khoa học, siêu hố đen không chỉ có kích thước khổng lồ mà còn là những "kẻ phàm ăn". Khi các ngôi sao và khí bị hút về phía chân trời sự kiện, hố đen sẽ phóng ra các luồng hạt năng lượng với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Ảnh: scitechdaily.com.

Những luồng hạt năng lượng đó khuấy đảo khí và bơm một lượng năng lượng khổng lồ vào khu vực xung quanh, lan rộng tới hàng trăm nghìn năm ánh sáng. Ảnh: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI).

Nhóm nghiên cứu đã tập trung quan sát Cụm thiên hà Xử Nữ (Virgo Cluster) - nơi tồn tại của siêu hố đen nổi tiếng M87*. Nhờ khoảng cách tương đối gần Trái đất, vệ tinh XRISM đã ghi nhận được sự nhiễu loạn mạnh nhất từng được đo lường trong một cụm thiên hà tại đây. Ảnh: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images.

Vận tốc của các dòng khí đạt mức cao nhất ở ngay gần hố đen và giảm rất nhanh khi ra xa. Những chuyển động dữ dội này được xác định là sự kết hợp của các xoáy nhiễu loạn và sóng xung kích từ khí thoát ra, tất cả đều là sản phẩm trực tiếp từ hoạt động của hố đen. Ảnh: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello.

Nghiên cứu mới của các chuyên gia còn phát hiện năng lượng từ các chuyển động hỗn loạn của khí. Nếu được chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt thì nó sẽ vừa đủ để chống lại quá trình làm lạnh nhanh của khí. Trong khi đó, khí cần phải lạnh đi thì các ngôi sao mới có thể hình thành. Chính sự nhiễu loạn do siêu hố đen tạo ra đã ngăn cản sự ra đời của các ngôi sao mới. Ảnh: NOIRLab/NSF/AURA/J. daSilva/M. Zamani.