Centaurus A (NGC 5128) là một trong những vật thể được nghiên cứu nhiều nhất trên bầu trời phía Nam, bởi vì nó là thiên hà hình elip khổng lồ với vị trí gần nhất với Dải Ngân hà của chúng ta. Nó nằm cách dải Ngân hà 11 triệu năm ánh sáng và được cho là đã hợp nhất với một thiên hà khí khác khoảng 200 đến 700 triệu năm trước. Kết quả của sự kết hợp thiên hà này: sự ra đời của hàng trăm ngàn ngôi sao trong một vòng kéo dài kiloparsec gần lõi.
Đây là lần đầu tiên cấu trúc bên trong của thiên hà được giải quyết chi tiết như vậy. Sử dụng máy quang phổ hồng ngoại trường lớn SOFI (1-2,5 micron) tại Kính thiên văn công nghệ mới ESO, một nhóm nghiên cứu do Jouni Kainulainen thuộc Đại học Helsinki và Viện thiên văn học Max Planck dẫn đầu đã có thể chụp được một vòng lớn những ngôi sao đã hình thành - và vẫn đang tiếp tục hình thành - gần trung tâm của thiên hà. Các nguồn sáng nhất trong vòng là các siêu sao đỏ, hoặc các cụm sao có khối lượng thấp.
Điều quan trọng cần lưu ý là nó không phải là thiết bị quyết định (kính thiên văn hoặc dụng cụ gắn liền với nó) cho phép chúng ta nhìn xuyên qua bụi, mà là kỹ thuật phân tích dữ liệu được sử dụng để phân tích hình ảnh được chụp bằng nó. Tất nhiên, công cụ này đóng một vai trò lớn theo nghĩa là cần có hình ảnh chất lượng cao đầy đủ để thực hiện phân tích, tiến sĩ Kainulainen nói trong một cuộc phỏng vấn qua email.
Có một sự khác biệt cơ bản giữa hình ảnh chúng ta sử dụng trong bài báo và hình ảnh Spitzer: bước sóng mà hình ảnh bao trùm. Trong các hình ảnh chúng tôi sử dụng trong công việc của mình, làn bụi của Centaurus A hiển thị dưới dạng một bóng tối, hay chính xác hơn là tính năng hấp thụ (bước sóng là 1-2 micromet). Các hình ảnh Spitzer đại diện cho bước sóng dài hơn một chút và cho thấy bức xạ phát ra từ chính bụi. Một ví dụ cụ thể, hình ảnh Spitzer nổi tiếng nhất của Centaurus A Quang cho thấy cấu trúc giống hình bình hành, nhưng hình ảnh mô tả bức xạ chủ yếu từ bụi chứ không phải từ các ngôi sao, ông nói.
Có một làn bụi lớn, hình chữ S hoặc thanh đi thẳng qua trung tâm của Centaurus A che khuất các quan sát trong phổ ánh sáng khả kiến. Như thể hiện trong hình ảnh bên dưới, cấu trúc vòng của sự hình thành sao bị che khuất bởi bụi, nhưng có thể nhìn thấy trong vùng cận hồng ngoại.
Centaurus A được cho là chứa một lỗ đen siêu lớn có khối lượng 200 triệu Mặt trời ở lõi, bằng chứng là phát xạ vô tuyến phát ra từ thiên hà. Những hình ảnh trước đây về thiên hà từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer, Đài quan sát Không gian Hồng ngoại ESA và Kính viễn vọng Không gian Hubble đã tiết lộ một số khía cạnh về cấu trúc của thiên hà. Đôi mắt hồng ngoại của Spitzer nhìn xuyên qua bụi để hiển thị hình bình hành bị vênh, nguyên nhân của nó là sự nhiễu loạn lực hấp dẫn do sự hợp nhất của Centaurus A với một thiên hà xoắn ốc nhỏ hơn.
Sự hiện diện của các vòng như vòng tròn nhìn thấy trong Centaurus A có lẽ không phổ biến trong các thiên hà hình elip khác, nhưng các thiên hà khác như vậy đã tồn tại. Nó có thể là chúng có mặt trong những giai đoạn nhất định của sự hình thành thiên hà hình elip sau khi nó hợp nhất với một thiên hà khác.
Tiến sĩ Kainulainen đã nhận xét về khả năng này: Một người nên cân nhắc rằng việc nhìn thấy cấu trúc vòng sáng như vậy có lẽ khá quan trọng về thời gian. Những chiếc nhẫn được cho là do gây ra bởi một sự kiện bạo lực của các thiên hà hợp nhất, và chúng có thể tiến hóa khá nhanh đến một thứ không còn trông giống như một chiếc nhẫn sáng chói. Do đó, chúng thực sự có thể khá phổ biến để hợp nhất các thiên hà, nhưng chúng đã chỉ ra một thời gian ngắn mà chúng ta không thấy chúng trong rất nhiều thiên hà.
Kỹ thuật phân tích được nhóm nghiên cứu sử dụng có thể được áp dụng cho các thiên hà khác để giải quyết các cấu trúc hình thành bị che khuất bởi bụi và cung cấp thêm thông tin về cách các sự kiện bạo lực làm thay đổi sự hình thành của các thiên hà hình elip.
Có khả năng, kỹ thuật này có thể được áp dụng cho bất kỳ thiên hà tương đối gần nào có các đặc điểm bụi nổi bật. Những mục tiêu như vậy có thể là M31, M83, M51, Fornax A hoặc bất kỳ thiên hà chứa bụi lớn, sáng, tương tự nào. Vì lý do hình học, Centaurus A là một mục tiêu rất phù hợp để áp dụng phương pháp này. Nó sẽ khó khăn hơn trong trường hợp, ví dụ, các thiên hà Xoắn ốc bình thường. Tuy nhiên, chúng tôi đã thử nghiệm với các thiên hà như vậy và cảm thấy tích cực về khả năng mà chúng đưa ra, tiến sĩ Kainulainen nói.
Hình ảnh nổi bật của vòng tròn sao Kim Centaurus A Là một kết quả đáng ngạc nhiên của hình ảnh mà các nhà thiên văn học chụp thiên hà, mặc dù có những gợi ý từ hình ảnh được chụp bởi các kính viễn vọng khác mà sự hình thành sao có mặt trong lõi bụi bị che khuất.
Tiến sĩ Kainulainen cho biết, Thật đáng ngạc nhiên khi cấu trúc này chứa rất nhiều ngôi sao và hoạt động hình thành sao và chúng ta có thể tiết lộ nó rất chi tiết. Tuy nhiên, người ta hy vọng rằng một cấu trúc của loại này tồn tại ở đó, và chứa ít nhất một số sự hình thành sao. Điều này là hiển nhiên, ví dụ, từ các hình ảnh Spitzer trước đó. Nhưng khi tôi lần đầu tiên nhìn thấy kết quả của chúng tôi, thì Hình ảnh trần trụi của Centaurus A, trên màn hình máy tính của tôi, nó thực sự là một cảm giác WOW lớn!
Những quan sát sâu hơn về Centaurus A chắc chắn là để khám phá thêm cấu trúc của vòng sao và động lực hấp dẫn cho phép hình thành nó.
Các kế hoạch của chúng tôi bao gồm các quan sát với Kính thiên văn rất lớn (Đài thiên văn Nam châu Âu) và Kính viễn vọng Không gian Hubble. Trong công việc đó, thông tin chúng tôi nhận được về làn đường bụi trong Thư được xuất bản của chúng tôi sẽ đóng một vai trò quan trọng. Các quan sát được lên kế hoạch đặc biệt nhằm xác định thời gian và độ lớn của cấu trúc đã hình thành sao trong quá khứ. Thông tin như vậy sẽ giúp hiểu được quá trình hợp nhất thiên hà, đây không phải là sự kiện hiếm gặp trong Vũ trụ.
Tiến sĩ Kainulainen và nhóm của ông đã công bố kết quả của họ trong một lá thư gửi Thiên văn học & Vật lý thiên văn, được công bố trực tuyến vào ngày 2 tháng 7 năm 2009. Toàn văn của bức thư có sẵn ở đây.
Nguồn: ESO, Thiên văn học và Vật lý thiên văn, phỏng vấn qua email với Jouni Kainulainen
