Ảnh chụp chùm tia phản lực phóng ra từ hố đen

Dữ liệu từ Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện hé lộ cái nhìn thoáng qua về hố đen siêu khối lượng ở trung tâm thiên hà Centaurus A.

Các nhà thiên văn học từ Viện Max Planck của Đức (nhóm công bố ảnh chụp hố đen đầu tiên năm 2019) gần đây đã hướng Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (EHT) vào chùm tia plasma phản lực khổng lồ phóng ra từ hố đen trung tâm của thiên hà vô tuyến Centaurus A, cách Trái Đất khoảng 13 triệu năm ánh sáng trong chòm sao Bán Nhân Mã. Dữ liệu tiết lộ các tia này sáng hơn ở phần rìa so với trung tâm, một điều cũng được nhìn thấy ở các hố đen khác, nhưng chưa bao giờ rõ ràng như vậy.

Quan sát của nhóm khớp với những gì đã hình thành nên thuyết tương đối rộng của Albert Einstein và họ tin rằng các hố đen siêu khối lượng lớn nhất là "phiên bản phóng to" của những hố đen nhỏ hơn, hay nói cách khác, chúng hoạt động giống nhau.

Hố đen siêu khối lượng ở trung tâm thiên hà Centaurus A nặng gấp 55 triệu lần Mặt Trời, lớn hơn đáng kể hố đen Sagittarius A* ở trung tâm dải Ngân Hà của chúng ta (nặng gấp 4 triệu lần Mặt Trời), nhưng vẫn nhỏ hơn rất nhiều so với vật thể ở trung tâm thiên hà Messier 87 (nặng gấp 6,5 tỷ lần Mặt Trời).

Đây đều là những hố đen đã được nghiên cứu rộng rãi, một phần là do các chùm tia phản lực của chúng có thể nhìn thấy được dưới dạng tia X và bước sóng vô tuyến. So với những quan sát có độ phân giải cao nhất trước đây, hình ảnh mới của EHT được chụp ở tần số cao gấp 10 lần và sắc nét gấp 16 lần.

Ảnh chụp chùm tia phản lực phóng ra từ hố đen ở trung tâm của thiên hà Centaurus A. (Ảnh: EHT/NASA).

EHT không phải là một công cụ duy nhất, mà là tổ hợp các kính thiên văn vô tuyến trên khắp thế giới. Độ phân giải của chúng cao đến mức có thể xác định chính xác vị trí phóng ra của chùm tia phản lực: từ chính tâm của hố đen, nhóm nghiên cứu nhấn mạnh.

Các hố đen siêu khối lượng ở trung tâm của thiên hà như Centaurus A đang "ngấu nghiến" khí bụi và vật chất xung quanh nhờ lực hấp dẫn khổng lồ của chúng. Quá trình này giải phóng một lượng lớn năng lượng và làm cho thiên hà trở nên "hoạt động" hơn.

Hầu hết vật chất nằm gần rìa của hố đen đều bị kéo vào bên trong. Tuy nhiên, một số hạt xung quanh bị thổi bay ra ngoài không gian với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Chính các hạt "trốn thoát" này đã hình thành nên chùm tia plasma phản lực, một trong những hiện tượng bí ẩn và mạnh mẽ nhất của thiên hà.

Các nhà thiên văn học đến nay vẫn chưa hiểu rõ cách chùm tia phản lực phóng ra từ tâm hố đen, cũng như làm thế nào mà chúng có thể mở rộng tới kích thước lớn hơn cả thiên hà chủ mà không bị phân tán.

Dựa trên khám phá mới của EHT về chùm tia phản lực, nhóm nghiên cứu hy vọng các quan sát trong tương lai ở bước sóng ngắn hơn và độ phân giải cao hơn có thể chụp ảnh trực tiếp hố đen trung tâm của thiên hà Centaurus A.

Chi tiết nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Astronomy hôm 19/7.

• Chúng ta đang bị nướng trên một hành tinh đang chết dần
• Đến gần chúng ta, siêu sao chổi to bằng 1.000 lần đồng loại "sống dậy"
• Lần đầu tiên phát hiện vụ nổ "siêu tân tinh" hiếm gặp ở rìa Dải Ngân hà