Một lỗ đen tương đối nhỏ đang tạo ra những tia nước cực mạnh trong khi tạo ra một bong bóng khí nóng khổng lồ. Nhưng đặc điểm khác thường nhất của lỗ đen đáng chú ý này không phải là năng lượng đầu ra của nó, mà là làm sao nó đang phát ra năng lượng
Manfred Pakull, tác giả chính của một bài báo mới được công bố hôm nay trên tờ Nature cho biết, sản lượng năng lượng rất ấn tượng, nhưng có thể so sánh với độ sáng tia X của cái gọi là nguồn tia X siêu âm. Quan niệm rằng các nhà máy điện tồn tại tạo ra phần lớn năng lượng của họ dưới dạng máy bay phản lực (động năng) chứ không phải là bức xạ (photon) là khá mới.
Các lỗ đen được biết là giải phóng một lượng năng lượng đáng kinh ngạc khi chúng nuốt vật chất, và như Pakull nói với Tạp chí Vũ trụ, trước đây người ta cho rằng phần lớn năng lượng phát ra dưới dạng bức xạ, chủ yếu là tia X. Nhưng lỗ đen thổi khí mới này, được gọi là S26, đang cho thấy rằng một số lỗ đen có thể giải phóng ít nhất là nhiều năng lượng, và có lẽ nhiều hơn nữa, dưới dạng các tia nước chuẩn trực của các hạt chuyển động nhanh.
Lỗ đen này chỉ là một vài khối lượng mặt trời, nhưng là một phiên bản thu nhỏ thực sự của các quasar và các thiên hà vô tuyến mạnh nhất, ông nói, Pakull, có chứa các lỗ đen với khối lượng gấp vài triệu lần so với Mặt trời.
Vật thể này là một microquasar, được hình thành bởi hai vật thể - hoặc là sao lùn trắng, sao neutron hoặc lỗ đen, cùng với một ngôi sao đồng hành. Các tia X được tạo ra bởi vật chất rơi từ thành phần này sang thành phần khác và có thể tạo ra các tia của các hạt tốc độ cao. Các máy bay phản lực nhanh đâm vào khí liên sao xung quanh, làm nóng nó và kích hoạt một bong bóng mở rộng làm từ khí nóng và các hạt cực nhanh va chạm ở nhiệt độ khác nhau.
Trong số hàng chục microquasar đã được tìm thấy trong Dải Ngân hà, hầu hết các bong bóng đều khá nhỏ, - chỉ chưa đầy 10 năm ánh sáng. Nhưng cái này rộng 1.000 năm ánh sáng. Thêm vào đó, microquasar này mạnh hơn hàng chục lần so với trước đây.
Sử dụng Kính thiên văn rất lớn của ESO và kính viễn vọng tia X Chandra của NASA, Pakull và nhóm của ông có thể quan sát các khu vực mà các tia nước đập vào khí liên sao xung quanh lỗ đen và thấy rằng bong bóng khí nóng đang thổi với tốc độ gần như một triệu km mỗi giờ.
Các máy bay phản lực cũng ấn tượng không kém, dài khoảng 300 phân tích và mặc dù các máy bay mạnh mẽ đã được nhìn thấy từ các lỗ đen siêu lớn, chúng được cho là ít gặp hơn trong các loại microquasar nhỏ hơn. Phát hiện mới này có thể khiến các nhà thiên văn học quan sát kỹ hơn các microquasar khác.
Robert Soria, đồng tác giả của Robert cho biết, chiều dài của các máy bay phản lực trong NGC 7793 thật đáng kinh ngạc, so với kích thước của lỗ đen mà chúng được phóng ra. Nếu một lỗ đen được thu nhỏ bằng kích thước của một quả bóng đá, mỗi chiếc máy bay phản lực sẽ kéo dài từ Trái đất đến ngoài quỹ đạo của Sao Diêm Vương.
S26 nằm cách xa 12 triệu năm ánh sáng, ở vùng ngoại ô của thiên hà xoắn ốc NGC 7793. Từ kích thước và tốc độ giãn nở của bong bóng, các nhà thiên văn đã phát hiện ra rằng hoạt động máy bay phản lực phải diễn ra ít nhất 200.000 năm.
Với tất cả tốc độ, quy mô và hoạt động đáng kinh ngạc này, Pakull và nhóm của ông dự án gì là tương lai của microquasar này?
Có, tốc độ mở rộng (275 km / giây) khá ấn tượng, nhưng nó sẽ giảm dần theo thời gian, theo ông Pak Pakull nói với Tạp chí Vũ trụ. Nếu nó thấp hơn nhiều, giả sử, 70 km / s khí bị sốc sẽ không phát ra nhiều ánh sáng quang học (ví dụ như loạt Hydrogen của Balmer) và chúng tôi đã không phát hiện ra bong bóng. Tương lai của S26 phụ thuộc vào sự phát triển của microquasar trung tâm phát ra các máy bay phản lực. Tôi hy vọng rằng nó có thể hoạt động trong khoảng 100.000 đến vài triệu năm nữa.
Pakull cho biết thật thú vị khi tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra nếu microqusar đột nhiên ngừng phát ra máy bay phản lực. Sau đó, bong bóng sẽ không đột nhiên biến mất mà còn tỏa sáng như trước trong vài 100.000 năm nữa, ông nói. Nó sẽ giống với tàn dư siêu tân tinh, mặc dù có hàm lượng năng lượng cao gấp 100 lần.
Pakull nói thêm rằng phát hiện mới này sẽ giúp các nhà thiên văn học hiểu được sự tương đồng giữa các lỗ đen nhỏ hình thành từ các ngôi sao nổ và lỗ đen siêu lớn ở trung tâm các thiên hà và ông hy vọng công trình này sẽ kích thích nhiều công việc lý thuyết hơn trong cách các lỗ đen tạo ra năng lượng.
Nguồn: ESO, trao đổi email với Manfred Pakull.
