Hố đen, những điểm kỳ dị đáng kinh ngạc ngồi trên ranh giới của những điều đã biết và chưa biết, khiến chúng ta ngạc nhiên với hành vi của chúng. Khi các tổ chức như Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện đã nói rõ, có rất nhiều điều chúng tôi không biết về các lỗ hổng, và tệ hơn thế, chúng tôi thậm chí còn biết chúng tôi không biết bao nhiêu.
Bây giờ các nhà khoa học đã quan sát thấy một hiện tượng mới làm tăng thêm sự huyền bí của hố đen: một lỗ đen quay nhanh chóng đẩy ra những đốm plasma khổng lồ.
Lỗ đen trong câu hỏi là một phần của cặp nhị phân có tên V404 Cygni. Hố đen đang ăn ngôi sao đồng hành của nó, hút khối lượng của nó vào đĩa bồi tụ, sau đó đẩy vật chất ra ngoài qua hai tia nước. Điều này không phải là bất thường đối với một lỗ đen, mặc dù không phải tất cả chúng đều có máy bay phản lực. Nhưng điều bất thường là thời gian của vật liệu bị đẩy ra bởi các máy bay phản lực. Thay vì một dòng ổn định, các tài liệu đi ra trong đốm màu.
V404 Cygni cách Trái đất khoảng 8.000 năm ánh sáng. Nó được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1989 khi nó trục xuất một lượng lớn vật chất và bức xạ năng lượng cao. Sau đó, nó rơi vào im lìm trong 26 năm.
Sau đó, vào năm 2015, nó lại bùng lên và vệ tinh INTEGRAL (Phòng thí nghiệm vật lý thiên văn Gamma-Ray của INTErnational) có thể nghiên cứu nó trong các tia gamma năng lượng cao. Nó trở thành vật thể sáng nhất trên bầu trời trong tia gamma. Vào thời điểm đó, nhà khoa học dự án INTEGRAL Erik Kuulkers cho biết,Hành vi của nguồn này là phi thường vào lúc này, với những tia sáng sáng lặp đi lặp lại trên thang thời gian ngắn hơn một giờ, một điều hiếm thấy trong các hệ thống lỗ đen khác.”
Chuyện gì đang xảy ra vậy?
Nó rất hữu ích để xem xét các lỗ đen như thế này thường hoạt động như thế nào. Trọng lực khổng lồ của lỗ đen kéo vật chất ra khỏi ngôi sao đồng hành của nó vào đĩa bồi tụ. Đĩa bồi tụ quay tròn, làm nóng vật liệu và làm cho nó tỏa sáng. Một số vật liệu không bao giờ chạm tới lỗ đen và được phát ra qua máy bay phản lực.
Chuyển nhanh đến bây giờ, và một nghiên cứu mới dựa trên dữ liệu được thu thập trong đợt bùng nổ năm 2015 của nhiều đài quan sát đang đưa ra lời giải thích.
“Trong quá trình bộc phát, chúng tôi đã quan sát chi tiết về khí thải máy bay phản lực khi vật liệu được đẩy ra với tốc độ rất cao từ vùng lân cận của lỗ đen, Nói rằng Simone Migliari, một nhà vật lý thiên văn tại ESA, là đồng tác giả của bài báo. CúcChúng ta có thể thấy các máy bay phản lực bắn ra theo các hướng khác nhau trong khoảng thời gian dưới một giờ, điều đó có nghĩa là các vùng bên trong của hệ thống đang quay khá nhanh.”
Vâng, lỗ đen đang ăn ngôi sao đồng hành của nó, hút vật liệu vào đĩa bồi tụ của nó. Và vâng, một số tài liệu trong đĩa bị trục xuất trong máy bay phản lực. Nhưng, theo nghiên cứu, điều này chỉ xảy ra trong các vụ nổ vì một số lý do, lỗ đen bị sai lệch với đĩa bồi tụ riêng của nó.
Cái gì khác biệt với sự khác biệt trong V404 Cygni là chúng tôi nghĩ rằng đĩa vật liệu và lỗ đen bị sai lệch, Giáo sư James Miller-Jones, thuộc Trung tâm nghiên cứu thiên văn vô tuyến quốc tế (ICRAR) tại Đại học Curtin, Australia, là tác giả chính của bài báo mới.
“Điều này dường như làm cho phần bên trong của đĩa rung lắc như một đầu quay đang chậm lại và bắn ra theo các hướng khác nhau khi nó thay đổi hướng.”
Sự chao đảo có nghĩa là vật liệu không rơi vào lỗ đen với tốc độ đồng đều. Khi có một sự bùng nổ, điều đó có nghĩa là một lượng lớn vật liệu đã rơi vào lỗ hổng trong một khoảng thời gian ngắn. Điều đó làm tăng lượng vật liệu trong đĩa bồi tụ gây ra sự bùng nổ năng lượng.
INTEGRAL là không thể thiếu trong nghiên cứu này vì nó đã xem V404 Cygni trong bốn tuần. Các đài quan sát khác chỉ có thể xem trong vài giờ. Các quan sát của INTEGRAL cho phép các nhà khoa học tìm ra cơ chế của lỗ đen, mức hình học và mức năng lượng của nó, và tạo ra mối liên hệ giữa vật liệu chảy vào và chảy ra.
“Với INTEGRAL, chúng tôi có thể liên tục nhìn vào V404 Cygni trong bốn tuần, trong khi các vệ tinh năng lượng cao khác chỉ có thể chụp ảnh nhanh hơn, Nói rằng Erik Kuulkers, Nhà khoa học Dự án INTEGRAL tại ESA.
“Dữ liệu X-quang hỗ trợ một mô hình trong đó phần bên trong của đĩa bồi được nghiêng so với phần còn lại của hệ thống, rất có thể là do vòng quay của lỗ đen bị nghiêng so với quỹ đạo của ngôi sao đồng hành, Dạy giải thích Simone.
Câu hỏi vẫn còn, tại sao nó bị sai lệch?
Chỉ có một số dự đoán sơ bộ về nguyên nhân của sự sai lệch. Nó có thể là một siêu tân tinh.
Vì chính lỗ đen được tạo ra bởi một siêu tân tinh, cú đá ban đầu đó có thể đã khiến cho lỗ và phần bên trong của đĩa bồi tụ của nó bị sai lệch. Dù sao thì những gì mô phỏng cho thấy.
“Các kết quả sẽ phù hợp với một kịch bản, cũng được nghiên cứu trong các mô phỏng máy tính gần đây, trong đó dòng chảy bồi tụ trong vùng lân cận của lỗ đen và các tia nước có thể xoay cùng nhau, Nói rằng Kuulkers.
“Chúng ta nên mong đợi các động lực tương tự trong bất kỳ lỗ đen nào được bồi tụ mạnh mà vòng quay của nó bị lệch với khí thổi vào và chúng ta sẽ phải tính đến các góc nghiêng của máy bay phản lực khi diễn giải các quan sát về các lỗ đen trên vũ trụ.”
Nguồn:
- Tài liệu nghiên cứu: Định hướng phản lực thay đổi nhanh chóng trong hệ thống lỗ đen khối sao VG404 Cygni
- Thông cáo báo chí: Lỗ đen nhổ
- Sứ mệnh ESA từ INTEGRAL
- Thông cáo báo chí: Monster Black Hole thức dậy sau 26 năm
