Kính viễn vọng Chandra phát hiện nút thắt năng lượng từ hố đen

NASA phát hiện nút thắt năng lượng di chuyển với tốc độ khác nhau trong hố đen của thiên hà Centaurus A.

Các "nút thắt" sáng bên trong luồng phản lực phát ra từ một hố đen gần đó dường như di chuyển với tốc độ khác nhau ở các bước sóng khác nhau. Ảnh: D. Bogensberger và Astrophys. J. (2024)

Phân tích dữ liệu tia X từ kính viễn vọng Chandra của NASA đã tiết lộ những nút thắt năng lượng sáng bất thường trong luồng năng lượng phát ra từ hố đen của thiên hà Centaurus A, cách Trái Đất khoảng 12 triệu năm ánh sáng. Điều đáng chú ý là các "nút thắt" này di chuyển với tốc độ nhanh hơn khi quan sát bằng tia X so với sóng vô tuyến.

David Bogensberger, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Michigan, tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên The Astrophysical Journal ngày 18/10, cho biết: "Dữ liệu tia X cho thấy một bức tranh độc đáo mà ta không thể thấy ở bất kỳ bước sóng nào khác".

Nghiên cứu này được công bố trong bối cảnh NASA đang trì hoãn quyết định cuối cùng về việc cắt giảm ngân sách, điều này sẽ quyết định số phận của đài quan sát Chandra và cộng đồng nghiên cứu tia X.

Theo SpaceNews, NASA vẫn đang hoạt động dựa trên ngân sách năm 2024 mặc dù năm tài chính mới đã bắt đầu từ 1/10, một phần do ngân sách năm 2025 phụ thuộc vào kết quả bầu cử tổng thống Mỹ. Trong khi đó, các nhà thiên văn học tiếp tục nhấn mạnh giá trị khoa học mà kính viễn vọng Chandra mang lại, sau 25 năm hoạt động.

Nhóm nghiên cứu của Bogensberger đã phân tích hai thập kỷ quan sát của Chandra về hố đen siêu lớn tại trung tâm thiên hà Centaurus A. Ít nhất một trong những "nút thắt" mới được phát hiện dường như di chuyển với tốc độ 94% tốc độ ánh sáng, cao hơn mức 80% được ghi nhận trong các quan sát sóng vô tuyến.

Bogensberger nói: "Điều này có nghĩa là các nút thắt tia X và sóng vô tuyến di chuyển khác nhau. Vẫn còn nhiều điều chúng ta chưa thực sự biết về cách các luồng năng lượng hoạt động trong dải tia X".

Các nhà khoa học đang tìm cách khai thác năng lượng từ hố đen. (Video: Hashem Al-Ghaili)

Thiên hà Centaurus A được phát hiện vào giữa những năm 1800, nhưng phải một thế kỷ sau, các luồng năng lượng kép của nó mới được nhìn thấy bằng kính viễn vọng vô tuyến. Một trong những luồng hướng về phía đông bắc Trái Đất, trong khi luồng kia, được gọi là phản lực, hướng về phía tây nam và mờ hơn đáng kể.

Các nhà thiên văn học biết rằng các luồng năng lượng của hố đen được cung cấp năng lượng bởi vật chất bị cuốn vào hố đen và bị đẩy ra trước khi nó có thể đến chân trời sự kiện. Tuy nhiên, cơ chế chính xác của việc vật chất được đưa vào luồng năng lượng vẫn chưa được hiểu rõ. Lý thuyết phổ biến cho rằng từ trường mạnh và hỗn loạn xung quanh hố đen, cùng với sự quay của nó, có thể là những yếu tố quan trọng.

Ngoài cách các nút thắt được hình thành, các nhà nghiên cứu cũng bối rối về sự thay đổi độ sáng của chúng. Trong hai thập kỷ, từ 2002 đến 2022, một nút thắt trở nên sáng hơn trong khi một nút khác mờ đi. Năm 2009, các nhà thiên văn học đã phát hiện xu hướng tương tự trong các nút thắt năng lượng được phát ra từ hố đen ở trung tâm thiên hà M87, cách Trái Đất khoảng 55 triệu năm ánh sáng. Vì những lý do chưa rõ, những nút thắt này sáng lên trong vài năm đến mức chúng sáng hơn cả lõi thiên hà trước khi mờ dần vào không gian.

Các nghiên cứu tiếp theo về các luồng năng lượng của Centaurus A và các thiên hà khác có thể tiết lộ liệu tốc độ và độ sáng khác nhau của nút thắt là hành vi nội tại của luồng năng lượng khi nó phát ra từ hố đen, hay do một trở ngại bên ngoài, chẳng hạn như vật chất giữa các vì sao.

• Vết nứt kỳ bí giữa hồ nước ngọt lớn nhất thế giới
• Phát hiện chấn động của NASA: Có sự sống trên vệ tinh của sao Mộc
• Chuyện gì xảy ra khi bạn nhấn nút xả bồn cầu trên máy bay?