Trung tâm thiên hà của chúng ta đã được biết đến trong nhiều năm để lưu trữ một lỗ đen, một ’siêu khổng lồ nhưng rất yên tĩnh. Các quan sát mới với đài quan sát tia gamma Integral, ESA, hiện đã tiết lộ rằng 350 năm trước, lỗ đen hoạt động mạnh hơn nhiều, giải phóng năng lượng gấp hàng triệu lần so với hiện tại. Các nhà khoa học hy vọng rằng nó sẽ trở nên hoạt động trở lại trong tương lai.
Hầu hết các thiên hà đều có một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của chúng, nặng gấp một triệu hoặc thậm chí gấp ngàn triệu lần so với Mặt trời của chúng ta.
Dải ngân hà của chúng ta cũng vậy, Dải Ngân hà, chứa một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của nó. Các nhà thiên văn học gọi nó là Sgr A * (phát âm là ‘Sagittarius Một ngôi sao Thần) từ vị trí của nó trong chòm sao Sagittarius phía nam, arch cung thủ Arch.
Mặc dù có khối lượng khổng lồ hơn một triệu mặt trời, Sgr A * xuất hiện ngày hôm nay như một lỗ đen yên tĩnh và vô hại. Tuy nhiên, một cuộc điều tra mới với Integral đài quan sát tia gamma ESA đã tiết lộ rằng trong quá khứ Sgr A * đã hoạt động mạnh hơn nhiều. Dữ liệu cho thấy rõ ràng rằng nó tương tác dữ dội với môi trường xung quanh, giải phóng năng lượng gấp gần một triệu lần so với hiện nay.
Kết quả này đã đạt được bởi một nhóm các nhà khoa học quốc tế do Tiến sĩ Mikhail Revnivtsev (Viện nghiên cứu vũ trụ, Moscow, Nga và Viện Vật lý thiên văn Max Planck, Garched, Đức) dẫn đầu. Như Revnivtsev giải thích, về Khoảng 350 năm trước, khu vực xung quanh Sgr A * thực sự bị ngập trong một làn sóng tia gamma.
Bức xạ tia gamma này là hậu quả trực tiếp của hoạt động trong quá khứ của Sgr A *, trong đó khí và vật chất bị giữ lại bởi trọng lực của lỗ bị nghiền nát và đốt nóng cho đến khi chúng phát ra tia X và tia gamma, ngay trước khi biến mất dưới chân trời sự kiện '- điểm không thể quay trở lại mà ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra.
Nhóm nghiên cứu đã có thể tiết lộ lịch sử của Sgr A * nhờ một đám mây khí hydro phân tử, được gọi là Sgr B2 và nằm cách nó khoảng 350 năm ánh sáng, hoạt động như một bản ghi sống về lỗ đen bận rộn trước đây.
Do khoảng cách của nó với lỗ đen, Sgr B2 hiện chỉ tiếp xúc với các tia gamma phát ra từ Sgr A * 350 năm trước, trong một trong những trạng thái cao nhất của nó. Bức xạ mạnh mẽ này được hấp thụ và sau đó được phát ra lại bởi khí trong Sgr B2, nhưng quá trình này để lại một dấu hiệu không thể nhầm lẫn.
Hiện tại, chúng ta đang nhìn thấy tiếng vang từ một loại gương tự nhiên gần trung tâm thiên hà - đám mây khổng lồ Sgr B2 chỉ đơn giản phản ánh các tia gamma do Sgr A * phát ra trong quá khứ, Revnivtsev nói. Đèn flash mạnh đến nỗi đám mây trở thành huỳnh quang trong tia X và thậm chí còn được nhìn thấy bằng kính viễn vọng tia X trước Integral. Tuy nhiên, bằng cách cho thấy bức xạ năng lượng cao được phản xạ và xử lý lại bởi đám mây như thế nào, Integral cho phép các nhà khoa học tái tạo lại lần đầu tiên quá khứ bận rộn của Sgr A *.
Trạng thái cao hoặc ‘hoạt động của các lỗ đen có liên quan chặt chẽ với cách mà chúng phát triển kích thước. Các lỗ đen siêu lớn không được sinh ra quá lớn, nhưng nhờ lực hấp dẫn cực lớn của chúng, chúng phát triển theo thời gian bằng cách hút khí và vật chất xung quanh chúng. Khi vật chất cuối cùng bị nuốt, một chùm tia X và tia gamma phát ra. Lỗ đen càng phàm ăn, bức xạ phát ra từ nó càng mạnh.
Khám phá Integral mới giải quyết bí ẩn về sự phát xạ từ các lỗ đen siêu lớn nhưng yếu, như Sgr A *. Các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng các lỗ đen yếu như vậy sẽ có rất nhiều trong Vũ trụ, nhưng họ không thể biết được chúng phát ra bao nhiêu năng lượng và loại nào. Chỉ vài năm trước, chúng ta chỉ có thể tưởng tượng ra một kết quả như thế này, Rev Revivivsev nói. Tuy nhiên, nhờ có Integral, giờ chúng ta đã biết điều đó!
Về thời gian của trạng thái cao nhất mới nhất của Sgr A *, 350 năm trước, Revnivtsev và nhóm của ông có bằng chứng rằng nó phải tồn tại ít nhất mười năm và có lẽ lâu hơn nữa. Nhóm nghiên cứu cũng hy vọng rằng Sgr A * sẽ trở lại tươi sáng trong tương lai gần. Phát hiện vụ nổ tiếp theo sẽ cung cấp nhiều thông tin cần thiết về chu kỳ hoạt động của các lỗ đen siêu lớn.
Nguồn gốc: ESA News Release
