Bạn có bao giờ tự hỏi sẽ như thế nào khi quan sát những gì xảy ra với một thiên hà gần hố đen không? Đối với tất cả chúng ta, những người nhớ bộ phim Disney tuyệt vời đó, nó sẽ là một trải nghiệm đáng chú ý - nếu không nói là thôi miên -. Giờ đây, nhờ các công cụ quan sát mạnh mẽ của Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA), hai nhóm thiên văn học quốc tế đã có cơ hội nghiên cứu các tia nước của các lỗ đen gần lõi thiên hà của họ và xem cách chúng tác động đến khu vực lân cận. Các nhà nghiên cứu đã thu được tầm nhìn tốt nhất từ trước đến nay của một đám mây khí phân tử bao quanh một lỗ đen yên tĩnh gần đó và được ban tặng một cái nhìn bất ngờ về căn cứ của một máy bay phản lực lớn gần một chiếc máy bay xa.
Những lightweights aren. Các lỗ đen mà các nhà thiên văn học đang nghiên cứu nặng khoảng vài tỷ khối lượng mặt trời và biến ngôi nhà của họ ở trung tâm của gần như tất cả các thiên hà trong Vũ trụ - bao gồm cả Dải Ngân hà. Ngày xửa ngày xưa, những hiện tượng thiên hà bí ẩn này là những sinh vật bận rộn. Chúng hấp thụ một lượng lớn vật chất từ môi trường xung quanh, tỏa sáng như đèn hiệu. Những lỗ đen ban đầu này đẩy một lượng nhỏ vật chất mà chúng tham gia qua các máy bay phản lực cực mạnh, nhưng các đối tác hiện tại của chúng không hoạt động. Mặc dù mọi thứ có thể đã thay đổi một chút theo thời gian, nhưng mối tương quan của các máy bay lỗ đen và môi trường xung quanh chúng vẫn đóng một vai trò quan trọng trong cách các thiên hà phát triển. Trong các nghiên cứu mới nhất, cả hai được công bố hôm nay trên tạp chí Astronomy & Astrophysics, các nhà thiên văn học đã sử dụng ALMA để điều tra các máy bay lỗ đen ở các quy mô rất khác nhau: một lỗ đen gần đó và tương đối yên tĩnh trong thiên hà NGC 1433 và một vật thể rất xa và hoạt động được gọi là PKS 1830-211.
Sau đó, AL ALMA đã tiết lộ một cấu trúc xoắn ốc đáng ngạc nhiên trong khí phân tử gần trung tâm NGC 1433, theo ông Francç Comb Combes (Observatoire de Paris, Pháp), tác giả chính của bài báo đầu tiên. Phần mềm này giải thích cách vật liệu chảy vào để cung cấp nhiên liệu cho lỗ đen. Với những quan sát mới sắc nét từ ALMA, chúng tôi đã phát hiện ra một luồng vật chất chảy ra từ lỗ đen, kéo dài chỉ 150 năm ánh sáng. Đây là dòng chảy phân tử nhỏ nhất từng được quan sát thấy trong một thiên hà bên ngoài.
Cần phản hồi? Chà, đó chính xác là những gì quá trình này được gọi là. Phản hồi có thể khai sáng cho chúng ta về mối quan hệ giữa khối lỗ đen và khối lượng của khối thiên hà xung quanh. Lỗ đen tiêu thụ khí và hoạt động, nhưng sau đó nó tạo ra các tia nước giúp lọc khí ra khỏi vùng lân cận. Điều này ngăn chặn sự hình thành sao và kiểm soát sự phát triển của phình trung tâm. Trong PKS 1830-211, Ivan Marti-Vidal (Đại học Công nghệ Chalmers, Đài quan sát vũ trụ Onsala, Onsala, Thụy Điển) và nhóm của ông đã chứng kiến một lỗ đen siêu lớn với một máy bay phản lực, một nhưng sáng hơn và hoạt động mạnh hơn trong vũ trụ sơ khai. Điều đó là bất thường bởi vì ánh sáng rực rỡ của nó vượt qua một thiên hà can thiệp khổng lồ trên đường đến Trái đất và bị chia thành hai hình ảnh bằng thấu kính hấp dẫn.
Là lỗ đen siêu lớn ăn lộn xộn? Bạn đặt cược. Đã có những lúc, một lỗ đen siêu lớn sẽ bất ngờ tiêu thụ một khối lượng đáng kinh ngạc, đến lượt nó, sạc năng lượng của các máy bay phản lực và thắp sáng công suất bức xạ lên mức cực đại của năng lượng phát ra. Năng lượng này được phát ra dưới dạng tia gamma, dạng bước sóng ngắn nhất và năng lượng cao nhất của bức xạ điện từ. Và bây giờ, ALMA đã tình cờ bắt được một trong những sự kiện này như đã xảy ra trong PKS 1830-211.
Quan sát ALMA về trường hợp khó tiêu hố đen này là hoàn toàn ngẫu nhiên. Chúng tôi đã quan sát PKS 1830-211 cho một mục đích khác, và sau đó chúng tôi phát hiện ra những thay đổi tinh tế của màu sắc và cường độ giữa các hình ảnh của thấu kính hấp dẫn. Một cái nhìn rất cẩn thận về hành vi bất ngờ này đã đưa chúng ta đến kết luận rằng chúng ta đang quan sát, chỉ bằng một cơ hội rất may mắn, ngay khi vật chất mới được đưa vào căn cứ phản lực của hố đen, ông Sebastien Muller, một đồng - tác giả của bài báo thứ hai.
Như với tất cả các quan sát thiên văn, chìa khóa để khám phá là xác nhận. Có phải những phát hiện ALMA xuất hiện trên các quan sát kính thiên văn khác? Câu trả lời là có. Nhờ theo dõi các quan sát với Kính viễn vọng không gian tia Gamma của NASA Fermi, đã có một chữ ký tia gamma xác định chính xác nơi cần có. Bất cứ điều gì chịu trách nhiệm cho việc phóng to bức xạ ở bước sóng dài ALMA, cũng chịu trách nhiệm làm cho ánh sáng của máy bay phản lực lỗ đen bùng lên một cách ấn tượng.
Đây là lần đầu tiên có một mối liên hệ rõ ràng như vậy giữa các tia gamma và sóng vô tuyến dưới chu vi được thiết lập khi xuất phát từ cơ sở thực sự của một máy bay phản lực lỗ đen, Hay nói thêm Sebastien Muller.
Tuy nhiên, đây không phải là kết thúc của câu chuyện. Nó chỉ là sự khởi đầu. ALMA sẽ tiếp tục thăm dò hoạt động bí ẩn của máy bay phản lực lỗ đen siêu lớn - cả gần và xa. Combes và nhóm điều tra của cô đã quan sát các thiên hà hoạt động chặt chẽ với ALMA, và thậm chí một vật thể độc đáo được xếp vào danh mục PKS 1830-211. Nghiên cứu sẽ tiếp tục, và với nó, một ngày nào đó chúng ta có thể có câu trả lời cho nhiều câu hỏi.
Vẫn còn rất nhiều điều cần tìm hiểu về cách các lỗ đen có thể tạo ra những tia năng lượng khổng lồ của vật chất và phóng xạ này, anh chàng kết luận Ivan Marti-Vidal. Tuy nhiên, kết quả mới, thu được ngay cả trước khi ALMA hoàn thành, cho thấy rằng đây là một công cụ mạnh mẽ duy nhất để thăm dò các máy bay phản lực này - và những khám phá mới chỉ bắt đầu!
Nguồn gốc của câu chuyện: ESO News Release.
