Thiên hà hình elip M87 được biết đến với một tia phóng xạ phát ra từ lỗ đen siêu lớn (SMBH) mà thiên hà chứa. Máy bay phản lực này, có thể nhìn thấy qua kính viễn vọng khẩu độ lớn, có thể có chức năng như một lỗ đen ‘jetpack, di chuyển SMBH từ trung tâm khối thiên hà - nơi mà hầu hết SMBH được cho là cư trú.
Các quan sát được chụp bằng Kính viễn vọng Không gian Hubble bởi sự cộng tác của các nhà nghiên cứu thiên văn học tại Học viện Công nghệ Rochester, Viện Công nghệ Florida và Đại học Sussex ở Vương quốc Anh cho thấy SMBH ở M87 bị dịch chuyển khỏi trung tâm thiên hà tới 7 Parsecs (22,82 năm ánh sáng). Điều này mâu thuẫn với lý thuyết đã tồn tại từ lâu rằng các hố đen siêu lớn cư trú ở trung tâm của các thiên hà mà chúng sinh sống và có thể cung cấp cho các nhà thiên văn học một cách để theo dõi lịch sử của các thiên hà đã phát triển thông qua việc hợp nhất.
Điều gì đã khiến M87 Lừa SMBH đi lang thang cách xa trung tâm thiên hà? Nguyên nhân rất có thể là sự hợp nhất giữa hai lỗ đen siêu lớn nhỏ hơn trong quá khứ. Sự hợp nhất này có thể đã tạo ra các sóng hấp dẫn khiến cho hố đen bị nhấn chìm nhanh chóng. Các thiên hà hình elip như M87 được cho là trở thành kích thước thông qua sự hợp nhất của các thiên hà nhỏ hơn.
Một giả thuyết khác là tia phóng xạ phát ra từ SMBH đã đẩy đủ năng lượng để đẩy lỗ đen ra khỏi trung tâm M87. Được rồi, vì vậy, nó không thực sự là một jetpack lỗ đen, nhưng bạn phải thừa nhận rằng sự kết hợp của các lỗ đen - rất tuyệt - và jetpack, cũng rất tuyệt, là quá tốt để vượt qua. Chuyển động của SMBH xảy ra theo hướng ngược lại với phản lực mà chúng ta có thể thấy phát trực tiếp từ vật thể. Tuy nhiên, để kịch bản này trở thành sự thật, máy bay phản lực phải có nhiều năng lượng hơn hàng triệu năm trước, các nhà nghiên cứu kết luận.
Ngoài ra còn có bằng chứng cho một máy bay phản lực khác đang bay ra từ phía bên kia của SMBH, điều này sẽ hủy bỏ chuyển động đẩy của máy bay phản lực mà chúng ta có thể thấy, khiến kịch bản sáp nhập có nhiều khả năng. Tuy nhiên, nếu hai máy bay không đối xứng ở mức độ cao, thì kịch bản này vẫn có thể xảy ra. Thông tin thêm về cấu trúc và lịch sử của các máy bay phản lực sẽ làm rõ hơn nguyên nhân của sự dịch chuyển lỗ đen.
Nghiên cứu này về M87 là một phần của dự án rộng hơn nhằm hạn chế vị trí của các lỗ đen siêu lớn, còn được gọi là Hạt nhân thiên hà hoạt động hoặc các quasar, trong các thiên hà nhà của chúng. David Axon, trưởng khoa học toán học và vật lý tại Sussex, cho biết trong một thông cáo báo chí, trong các kịch bản hình thành thiên hà hiện tại, các thiên hà được cho là được tập hợp bởi một quá trình hợp nhất. Do đó, chúng ta nên kỳ vọng rằng các lỗ đen nhị phân và các lỗ đen kết hợp lại với nhau, giống như trong M87, rất phổ biến trong vũ trụ.
Sự dịch chuyển của các lỗ đen như vậy sẽ rõ ràng trong các hình ảnh Kính viễn vọng Không gian Hubble được lưu trữ và các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra hiện tượng này trong M87 đã sử dụng tài liệu lưu trữ HST để xác định vị trí của SMBH. Phân tích sâu hơn về các tài liệu lưu trữ này có thể mang lại nhiều, rất nhiều lỗ đen khác.
Những phát hiện này đã được trình bày vào ngày 25 tháng 5 tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ tại Miami, Florida. Nhóm các nhà nghiên cứu hợp tác trong nghiên cứu này bao gồm Daniel Batcheldor và Eric Perlman của Viện Công nghệ Florida, Andrew Robinson và David Merritt của Viện Công nghệ Rochester và David Axon của Đại học Sussex. Kết quả của họ đã được chấp nhận để công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn, và bài báo gốc, Một hố đen siêu di dời ở M87, có sẵn trên Arxiv ngay tại đây.
Nguồn: Trang web của Eurekalert, Arxiv, Eric Perlman
