Phát hiện siêu hố đen tự tạo ra "cơn bão" khổng lồ

0:00 / 0:00
0:00
(Ngày Nay) - Dù nhân loại đã biết đến sự tồn tại của siêu hố đen, nhưng một bức tranh chính xác về cách những "quái vật" này tác động vật lý lên môi trường xung quanh vẫn là một ẩn số lớn.
Ảnh minh hoạ.
Ảnh minh hoạ.

Tại trung tâm của hầu hết các thiên hà, bao gồm cả Ngân Hà của chúng ta, luôn ẩn nấp những siêu hố đen khổng lồ.

Dù nhân loại đã biết đến sự tồn tại của chúng, nhưng một bức tranh chính xác về cách những "quái vật" này tác động vật lý lên môi trường xung quanh vẫn là một ẩn số lớn.

Mới đây, một nhóm các nhà khoa học dẫn đầu bởi Đại học Chicago (Mỹ), sử dụng dữ liệu từ vệ tinh XRISM, đã hé lộ sự thật về những đám khí sục sôi bao quanh các siêu hố đen, ví chúng như những "mắt bão" khổng lồ đang điều khiển số phận của cả thiên hà.

Những phát hiện mang tính đột phá này vừa được công bố trên hai tạp chí khoa học danh tiếng là Nature và The Astrophysical Journal. 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 giới 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.

Dữ liệu quý giá này đến từ XRISM – một 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. Khác với các thiết bị trước đây chỉ cung cấp những bức ảnh tĩnh, XRISM có khả năng độc đáo là theo dõi chuyển động và đọc thành phần hóa học của các đám khí cực nóng phát ra tia X.

Nhờ đó, các nhà thiên văn học có thể phân biệt rạch ròi 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.

Siêu hố đen không chỉ hấp dẫn vì kích thước khổng lồ mà còn bởi chúng là những "kẻ phàm ăn". Khi các ngôi sao và khí bị hút về phía chân trời sự kiện, hố đen phóng ra các luồng hạt năng lượng với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng.

Những luồng này 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.

Trước khi có XRISM, các nhà khoa học chỉ như nhìn thấy một bức ảnh chụp cơn bão, nhưng giờ đây họ đã có thể đo được chính xác tốc độ gió của cơn lốc xoáy đó.

Nhóm nghiên cứu đã tập trung quan sát Cụm thiên hà Xử Nữ (Virgo Cluster), nơi cư ngụ của siêu hố đen nổi tiếng M87*.

Nhờ khoảng cách tương đối gần Trái Đất, vệ tinh đã ghi nhận được sự nhiễu loạn mạnh nhất từng được đo lường trong một cụm thiên hà tại đây. 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.

Bên cạnh đó, khi quan sát Cụm thiên hà Anh Tiên (Perseus Cluster) – cụm thiên hà sáng nhất trên bầu trời quan sát được bằng tia X – các nhà khoa học cũng thấy rõ sự gia tăng vận tốc do hố đen cung cấp, tách biệt hoàn toàn với các chuyển động quy mô lớn do việc sáp nhập thiên hà gây ra.

Nghiên cứu này không chỉ dừng lại ở việc mô tả hiện tượng mà còn cung cấp manh mối quan trọng cho một bí ẩn thiên văn học lâu nay: Tại sao trung tâm các cụm thiên hà lớn lại có ít sao mới hơn dự kiến?

Dữ liệu mới cho thấy năng lượng từ các chuyển động hỗn loạn của khí, nếu được chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt, 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. Như vậy, chính sự nhiễu loạn do hố đen tạo ra đã ngăn cản sự ra đời của các ngôi sao mới.

Irina Zhuravleva, Phó giáo sư thiên văn học và vật lý thiên văn tại Đại học Chicago, nhận định rằng những kết quả này đang đưa nhân loại đến gần hơn bao giờ hết việc giải mã mối quan hệ phức tạp giữa hố đen và thiên hà chứa hố đen.

Sự nhiễu loạn hóa ra là một thành phần thiết yếu trong quá trình trao đổi năng lượng giữa siêu hố đen và môi trường vũ trụ bao la.

Đức yêu cầu người Ukraine rời đi
Đức yêu cầu người Ukraine rời đi
(Ngày Nay) - Đồng lãnh đạo đảng cánh hữu Sự lựa chọn vì nước Đức (AfD), bà Alice Weidel mô tả gánh nặng từ việc nhà nước tiếp tục hỗ trợ người di cư Ukraine là “hoàn toàn không thể duy trì”, tuyên bố rằng người di cư Ukraine phải rời khỏi Đức.
Hà Nội sắp bước vào đợt mưa lớn
Hà Nội sắp bước vào đợt mưa lớn
(Ngày Nay) - Dự báo thời tiết những ngày tới của Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia cho thấy thời tiết Thủ đô chuyển mưa rõ rệt từ ngày 14/9 và tiếp tục có mưa trong những ngày sau đó.
Lãnh đạo thành phố thăm hỏi, động viên công nhân Scavi Huế đang điều trị tại Bệnh viện Trung ương Huế cơ sở 2
Tạm ngưng bếp ăn tập thể khiến 170 công nhân Scavi Huế bị ngộ độc thực phẩm
(Ngày Nay) -  Liên quan vụ nghi ngộ độc thực phẩm tại Công ty Scavi Huế, đến 19h ngày 12/9, hơn 170 công nhân đang được điều trị tại các cơ sở y tế trên địa bàn Thành phố Huế. Bếp ăn tập thể cung cấp suất ăn cho công nhân đã được yêu cầu tạm ngưng hoạt động để phục vụ điều tra, xác định nguyên nhân.
Quảng Trị: Tổng kiểm soát xe vận tải, phát hiện tài xế dương tính với ma túy và 4 viên thuốc nghi ma túy
Quảng Trị: Tổng kiểm soát xe vận tải, phát hiện tài xế dương tính với ma túy và 4 viên thuốc nghi ma túy
(Ngày Nay) - Trong đợt tổng kiểm soát phương tiện kinh doanh vận tải hành khách và hàng hóa trên toàn quốc, Đội cảnh sát giao thông đường bộ số 2, Công an tỉnh Quảng Trị phát hiện một lái xe tải dương tính với ma túy, đồng thời phát hiện 4 viên thuốc màu hồng nghi là ma túy.
Quan hệ Việt - Pháp bước vào giai đoạn “tăng tốc lịch sử”
Quan hệ Việt - Pháp bước vào giai đoạn “tăng tốc lịch sử”
(Ngày Nay) - Theo Giáo sư lịch sử đương đại Pierre Journoud tại Đại học Montpellier Paul-Valéry, quan hệ Việt Nam - Pháp đang chứng kiến một sự “tăng tốc của lịch sử”, với nhịp độ trao đổi cấp cao chưa từng có và sự tin cậy ngày càng rõ nét giữa lãnh đạo hai nước. Chuyến thăm chính thức của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đến Cộng hòa Pháp có ý nghĩa quan trọng đối với cả hai nước khi quan hệ song phương vừa bước sang một giai đoạn mới với việc thiết lập Đối tác chiến lược toàn diện.