Khám phá kinh ngạc về các vụ phun trào hố đen vũ trụ

Một nghiên cứu mới cho thấy các bong bóng khí do các hố đen vũ trụ phóng ra lan rộng trên khoảng cách rộng lớn của không gian giữa các thiên hà và ảnh hưởng đến sự hình thành sao.

Theo Space.com, các nhà thiên văn học biết các hố đen hút vật chất từ môi trường xung quanh nhờ lực hấp dẫn mạnh mẽ của chúng. Trước đây, họ cũng ghi nhận một số vật chất này sau đó thoát khỏi hố đen với tốc độ ánh sáng dưới dạng các hạt mang điện.

Một chùm khí được một hố đen trong nhóm thiên hà Nest200047 tạo ra, đang lan truyền trong không gian giữa các thiên hà. (Ảnh: ASTON).

Nhưng phải đến khi có nghiên cứu mới này, họ mới ghi lại được chi tiết cách những vật chất này lan truyền khắp không gian giữa các thiên hà trong hàng trăm nghìn năm ánh sáng. Quá trình này có phần tương tự như cách thức mà đám mây tro bụi từ các vụ phun trào núi lửa trên Trái đất lan truyền trong không khí và ảnh hưởng đến thời tiết trên các lục địa xa xôi.

Marisa Brienza - tác giả chính của nghiên cứu, một nhà nghiên cứu tại khoa vật lý và thiên văn học của Đại học Bologna, Italia - cho hay: "Cuộc điều tra của chúng tôi cho thấy các bong bóng khí được tăng tốc bởi hố đen, đang mở rộng và biến đổi theo thời gian như thế nào. Thật vậy, chúng tạo ra những cấu trúc ngoạn mục hình nấm, hình vòng và hình sợi, tương tự như những cấu trúc có nguồn gốc từ một vụ phun trào núi lửa mạnh mẽ trên Trái đất".

Những hiểu biết mới này có được nhờ vào các quan sát vô tuyến của Mảng Tần số Thấp (LOFAR) và kính viễn vọng không gian tia X eROSITA.

Các bong bóng khí được quan sát trong nghiên cứu này phát ra từ một hố đen ở trung tâm của một nhóm thiên hà tên là Nest200047. Hố đen, nằm cách Trái đất khoảng 200 triệu năm ánh sáng, hút vật chất từ môi trường xung quanh nó và đồng thời phóng ra các chùm tia phản lực mạnh, gồm các hạt mang điện và khí nóng.

Sử dụng LOFAR, các nhà thiên văn học có thể quan sát cách những chùm tia này tạo ra các bong bóng khí, mà theo thời gian biến đổi thành các cấu trúc hình sợi khi chúng trôi ra xa hố đen và tương tác với các vật thể trong vùng không gian xung quanh. Các quan sát được kết hợp với hình ảnh từ eROSITA - kính viễn vọng không gian đầu tiên có khả năng chụp bức xạ tia X trên toàn bộ bầu trời.

Timothy Shimwell từ Viện Thiên văn vô tuyến Hà Lan (ASTRON) - tổ chức quản lý LOFAR - cho biết: "Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã cố gắng tìm hiểu xem một hố đen có thể gây ảnh hưởng đến một khu vực rộng lớn đến chừng nào. Những hình ảnh mà chúng tôi tạo ra về hệ thống khó tin này cho thấy câu trả lời là lớn một cách đáng kinh ngạc. Hố đen không chỉ ảnh hưởng đến thiên hà chủ mà còn tác động đến môi trường giữa các thiên hà rộng lớn - những vùng có thể chứa hàng trăm thiên hà khác, và ảnh hưởng đến các khía cạnh như tốc độ hình thành các ngôi sao trong các thiên hà đó".

Theo nhà thiên văn học Huub Rottgering từ Đại học Leiden (Hà Lan), đây là một bước đột phá khoa học tuyệt vời.

Nghiên cứu được công bố ngày 18/10 trên tạp chí Nature Astronomy.

Cập nhật: 24/10/2021 Theo Lao Động