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.

Vui xuân Bính Ngọ - Sắc màu văn hóa Hưng Yên
Vui xuân Bính Ngọ - Sắc màu văn hóa Hưng Yên
(Ngày Nay) - Tiếp nối sứ mệnh bảo tồn và lan tỏa các giá trị di sản, Bảo tàng Dân tộc học Việt Nam giới thiệu chương trình “Vui xuân Bính Ngọ: Sắc màu văn hóa Hưng Yên” . Sự kiện sẽ diễn ra trong hai ngày mồng 5 và mồng 6 Tết (tức ngày 21 & 22/02/2026), hứa hẹn mang đến một không gian Tết truyền thống kết hợp cùng những trải nghiệm thú vị khám phá di sản văn hóa Hưng Yên, đáp ứng nhu cầu tìm hiểu văn hóa của công chúng trong dịp nghỉ lễ.
Thăm làng dược liệu độc nhất vô nhị tại Việt Nam
Thăm làng dược liệu độc nhất vô nhị tại Việt Nam
(Ngày Nay) - Làng Nghĩa Trai có tuổi đời gần 1.000 năm nổi tiếng với nghề trồng và chế biến dược liệu truyền thống, đặc biệt hoa cúc chi "tiến vua," mệnh danh là “làng dược liệu” độc nhất vô nhị của Việt Nam.
Olympic mùa Đông 2026: Bước ngoặt cho tương lai
Olympic mùa Đông 2026: Bước ngoặt cho tương lai
(Ngày Nay) - Sau hơn 2 tuần tranh tài sôi động, Thế vận hội mùa Đông Milan-Cortina 2026 đã khép lại, để lại dấu ấn sâu đậm không chỉ ở thành tích mà còn ở tinh thần thể thao, những câu chuyện nhân văn và định hình lại cách tổ chức Olympic trong tương lai. Chủ tịch Ủy ban Olympic quốc tế (IOC) Kirsty Coventry nhận định kỳ đại hội này đã “vượt mọi kỳ vọng”, trở thành minh chứng cho sức sống bền bỉ của phong trào Olympic trong bối cảnh thế giới nhiều biến động.
Phát triển mô hình AI thúc đẩy thám hiểm không gian sâu
Phát triển mô hình AI thúc đẩy thám hiểm không gian sâu
(Ngày Nay) - Các nhà nghiên cứu đa ngành của Đại học Thanh Hoa (Trung Quốc) đã phát triển một mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) dành cho việc chụp ảnh thiên văn, giúp tăng cường đáng kể khả năng quan sát những vùng sâu thẳm nhất của vũ trụ.
Đoàn rước kiệu Lễ Tế.
Linh thiêng Lễ hội Đền Mẫu Âu Cơ
(Ngày Nay) -  Ngày 23/2 (tức mùng 7 tháng Giêng), nhân ngày “Tiên Giáng”, xã Hiền Lương, tỉnh Phú Thọ tổ chức Lễ dâng hương tưởng niệm, thành kính tri ân công đức Tổ Mẫu Âu Cơ.