Tuần trước, các nhà thiên văn học tại Đại học Yale báo cáo đã nhìn thấy một điều bất thường: một ngọn hải đăng dường như kiên định từ những nơi xa xôi của Vũ trụ đã im lặng. Nguồn sáng di tích này, một quasar nằm trong vùng bầu trời của chúng ta được gọi là xích đạo thiên thể, bất ngờ trở nên mờ hơn 6-7 lần trong thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 21. Nhờ sự thay đổi mạnh mẽ về độ sáng này, các nhà thiên văn học giờ đây có cơ hội chưa từng có để nghiên cứu cả vòng đời của các quasar và các thiên hà mà họ từng gọi là nhà.
Một quasar phát sinh từ một thiên hà xa xôi (và do đó, rất lâu đời) đã từng chứa một lỗ đen siêu khối trung tâm, xoay tròn - thứ mà các nhà thiên văn học gọi là hạt nhân thiên hà hoạt động. Con thú xoay tròn này đã nuốt chửng một lượng lớn khí và bụi xung quanh, đá lên các vật liệu xung quanh và khiến nó bay ra khỏi thiên hà với tốc độ phồng rộp. Các quasar tỏa sáng bởi vì những chiếc máy bay phản lực cổ đại này đã đạt được những nguồn năng lượng to lớn, do đó tạo ra một luồng ánh sáng mạnh đến nỗi các nhà thiên văn học vẫn có thể phát hiện ra nó ở đây trên Trái đất, hàng tỷ năm sau.
Vào thời hoàng kim của họ, một số hạt nhân thiên hà hoạt động cũng đủ năng lượng để kích thích các electron ở xa lỗ đen trung tâm. Nhưng ngay cả trong Vũ trụ sơ khai, các electron không thể chịu đựng được sự phấn khích đó mãi mãi; định luật vật lý don lồng cho phép nó. Cuối cùng, mỗi electron sẽ rơi trở lại trạng thái nghỉ, giải phóng một photon năng lượng tương ứng. Chu kỳ kích thích này đã xảy ra lặp đi lặp lại nhiều lần, theo mô hình thường xuyên và có thể dự đoán được. Các nhà thiên văn học hiện đại có thể hình dung những chuyển đổi đó - và năng lượng gây ra chúng - bằng cách kiểm tra phổ quang học chuẩn tinh cho các vạch phát xạ đặc trưng ở các bước sóng nhất định.
Tuy nhiên, không phải tất cả các chuẩn tinh đều được tạo ra như nhau. Trong khi quang phổ của một số quasar cho thấy nhiều vạch phát xạ sáng, rộng ở các năng lượng khác nhau, thì các quasar khác Quang phổ chỉ bao gồm các loại mờ, hẹp. Cho đến nay, một số nhà thiên văn học nghĩ rằng những biến thể trong đường phát xạ giữa các quasar chỉ đơn giản là do sự khác biệt trong hướng của chúng khi nhìn từ Trái đất; nghĩa là, càng nhiều mặt đối với một quasar so với chúng ta, các nhà thiên văn học phát xạ càng rộng sẽ có thể nhìn thấy.
Nhưng tất cả những điều đó giờ đã bị ném vào câu hỏi, nhờ người bạn J015957.64 + 003310.5 của chúng tôi, quasar được tiết lộ bởi nhóm các nhà thiên văn học tại Yale. Thật vậy, giờ đây có thể hợp lý rằng một mô hình đường chuẩn phát xạ đơn giản thay đổi trong suốt vòng đời của nó. Sau khi thu thập mười năm quan sát quang phổ từ quasar, các nhà nghiên cứu đã quan sát sự thay đổi ban đầu của nó về độ sáng vào năm 2010. Vào tháng 7 năm 2014, họ đã xác nhận rằng nó vẫn mờ như vậy, bác bỏ các giả thuyết cho rằng hiệu ứng này chỉ đơn giản là do can thiệp khí hoặc bụi . Tại thời điểm này, chúng tôi đã xem xét hàng trăm ngàn quasar, và bây giờ chúng tôi đã tìm thấy một trong số đó đã tắt, ông giải thích C. Megan Urry, đồng tác giả nghiên cứu.
Làm thế nào điều đó sẽ xảy ra, bạn yêu cầu? Sau khi quan sát mức độ tương đương của các vạch phát xạ rộng trong phổ của nó, Urry và các đồng nghiệp của cô tin rằng từ lâu, lỗ đen ở trung tâm của quasar chỉ đơn giản là ăn kiêng. Rốt cuộc, một hạt nhân thiên hà hoạt động tiêu thụ ít vật liệu hơn sẽ tạo ra ít năng lượng hơn, tạo ra các tia hạt mờ hơn và các nguyên tử ít bị kích thích hơn. Nguồn của nguồn điện vừa mờ đi, ông Stephanie LaMassa, nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu cho biết.
LaMassa tiếp tục, bởi vì vòng đời của một quasar là một trong những ẩn số lớn, bắt được một khi nó thay đổi, trong vòng đời của con người, thật đáng kinh ngạc. Và vì vòng đời của các quasar phụ thuộc vào vòng đời của các lỗ đen siêu lớn, nên khám phá này có thể giúp các nhà thiên văn học giải thích những gì nằm ở trung tâm của hầu hết các thiên hà phát triển theo thời gian - bao gồm cả Sagittarius A *, lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của dải ngân hà của chúng ta.
Mặc dù các nhà thiên văn học đã nghiên cứu các quasar trong hơn 50 năm, nhưng thật thú vị khi một người như tôi, người đã nghiên cứu các lỗ đen trong gần một thập kỷ, có thể tìm thấy một thứ hoàn toàn mới, LaMassa nói thêm.
Nghiên cứu của đội ngũ sẽ được công bố trong số phát hành sắp tới của Tạp chí Vật lý thiên văn. Một bản in trước của giấy có sẵn ở đây.
