Vài triệu năm trước, trung tâm dải Ngân hà đã trải qua một đợt khí xấu.
Đột nhiên, một lượng vật chất và năng lượng điện từ không xác định xoáy gần lỗ đen trung tâm của thiên hà chúng ta phun trào trong một vụ nổ khổng lồ. Các electron di chuyển với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng xé vào các đám mây bụi và khí gần đó, khiến chúng bay thành hai bong bóng năng lượng vô hình gần như giống hệt nhau. Ngày nay chúng vẫn ở đó, mỗi ngọn cao khoảng 25.000 năm ánh sáng (khoảng một phần tư chiều rộng của dải Ngân hà), nhưng bạn sẽ không nhìn thấy chúng trừ khi bạn để mắt đến bức xạ năng lượng nhất trong vũ trụ .
Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra những bong bóng rắm thiên hà này vào năm 2010, trong khi nhìn về phía trung tâm của thiên hà bằng Kính viễn vọng Không gian tia gamma Fermi của NASA. Hiện được gọi là Bong bóng Fermi, những đốm màu khổng lồ, khổng lồ này chỉ xuất hiện dưới ánh sáng tia X và tia gamma, trêu chọc ở một nguồn gốc cổ xưa và vô cùng mạnh mẽ. Làm thế nào và khi vụ nổ bong bóng thiên hà này xảy ra, các nhà thiên văn học không thể nói. Nhưng trong một nghiên cứu mới được công bố hôm nay (11/9) trên tạp chí Nature, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã báo cáo một số manh mối mới được tìm thấy bằng cách nhìn vào đầu đối diện của phổ điện từ, ở sóng vô tuyến.
Sử dụng một mảng kính viễn vọng vô tuyến gọi là MeerKAT để nhìn xuyên qua lớp bụi bao quanh rốn thiên hà của chúng ta, các nhà nghiên cứu ở Nam Phi đã phát hiện ra một cặp cấu trúc sóng vô tuyến giống như bong bóng phình ra khỏi trung tâm thiên hà ngay bên cạnh Bong bóng Fermi. Mặc dù các "bong bóng vô tuyến" này trông nhỏ hơn và ít năng lượng hơn nhiều so với Bong bóng Fermi điên cuồng, chúng có khả năng bắt nguồn từ một sự kiện thảm khốc tương tự liên quan đến lỗ đen trung tâm của thiên hà chúng ta. Họ thậm chí có thể là một phần của một quá trình đang diễn ra đang dần thúc đẩy lạm phát của Fermi Bubbles, các nhà nghiên cứu viết.
"Hố đen trung tâm của Dải Ngân hà, thỉnh thoảng có thể trở nên hoạt động mạnh mẽ, bùng phát khi nó định kỳ nuốt chửng những khối bụi và khí khổng lồ", đồng tác giả nghiên cứu Ian Heywood, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Oxford, Vương quốc Anh , nói trong một tuyên bố. "Có thể một trong những lần cho ăn điên cuồng như vậy đã kích hoạt những vụ nổ mạnh mẽ làm tăng tính năng chưa từng thấy trước đây."
Heywood và các đồng nghiệp đã phát hiện ra các bong bóng vô tuyến trong khi tìm kiếm trung tâm của thiên hà để tìm một dải bước sóng ngắn rất đặc biệt tương ứng với một loại năng lượng gọi là bức xạ synchrotron. Quá trình xảy ra khi các electron chuyển động ở tốc độ gần ánh sáng va chạm với từ trường, dẫn đến tín hiệu vô tuyến riêng biệt. Trong khi ánh xạ tín hiệu này gần trung tâm thiên hà, các tác giả nghiên cứu đã phát hiện ra một hình bầu dục dài của năng lượng vô tuyến có đường kính khoảng 1.400 năm ánh sáng, với lỗ đen trung tâm của thiên hà nằm ở giữa.
Dựa trên tốc độ khí chảy gần đáy bong bóng vô tuyến, các nhà nghiên cứu ước tính các cấu trúc này có tuổi đời khoảng 7 triệu năm, phù hợp với ước tính trẻ hơn cho độ tuổi của Bong bóng Fermi. Sau đó, có thể hai bộ bong bóng phát sinh từ vụ phun trào vũ trụ rất giống nhau - hoặc, ít nhất, cùng một vụ nổ.
Đồng tác giả nghiên cứu của William Cotton, một nhà thiên văn học của Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia Hoa Kỳ, cho biết: "Vụ phun trào này có thể được kích hoạt bởi một lượng lớn khí liên sao rơi vào lỗ đen hoặc một vụ nổ lớn hình thành sao đã gửi sóng xung kích chăm sóc qua trung tâm thiên hà."
Ngoài ra, các bong bóng vô tuyến có thể là một dấu hiệu của một vụ nổ quy mô thiên hà mới trong quá trình chế tạo, các nhà nghiên cứu viết. Với kích thước tương đối nhỏ và năng lượng thấp, các bong bóng vô tuyến có thể là kết quả của các vụ nổ năng lượng quy mô nhỏ, qua hàng triệu năm, tạo ra các vụ nổ lớn hơn nhiều, tạo ra các đám mây năng lượng cao, rộng lớn như Bong bóng Fermi.
Mặc dù việc phát hiện các bong bóng năng lượng mới này sẽ không giải quyết được bất kỳ bí ẩn nào, nhưng nó lại thêm một mảnh khác vào câu đố nằm ở giữa Dải Ngân hà. Sôi động với những bong bóng khổng lồ của cả bức xạ năng lượng thấp và năng lượng cao, chứng khó tiêu của lỗ đen trung tâm của chúng ta rõ ràng vẫn chưa qua.
