Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã thực hiện vô số quan sát về các lỗ đen và môi trường của chúng, nhưng giờ đây, Giao thoa kính viễn vọng rất lớn ESO, đang cho chúng ta cái nhìn chi tiết nhất về bụi xung quanh lỗ đen ở trung tâm của một thiên hà đang hoạt động. Ban đầu dự kiến sẽ được chứa trong hình xuyến hình vòng quanh lỗ đen, quan sát đã gây bất ngờ khi các nhà thiên văn phát hiện ra rằng một lượng bụi đáng kể nằm ở cả trên và dưới hình xuyến. Điều này có nghĩa là gì? Theo những phát hiện mới nhất và trái với lý thuyết phổ biến, có thể bụi đang được sơ tán khỏi khu vực như một cơn gió mát.
Trong hai thập kỷ qua, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra rằng gần như tất cả các thiên hà đều có một lỗ đen ở trái tim của họ. Trong nhiều trường hợp, những con quái vật này tăng kích thước bằng cách tích lũy vật chất từ khu vực lân cận. Điều này, đến lượt nó, chịu trách nhiệm tạo ra các hạt nhân thiên hà hoạt động (AGN), một trong những vật thể năng lượng nhất trong Vũ trụ. Bao quanh những người khổng lồ siêu sáng là những vòng bụi vũ trụ bắt nguồn từ không gian - bị hút vào như nước xoáy xuống một cống tối. Theo lý thuyết, bức xạ hồng ngoại cực mạnh do AGN tạo ra phải có nguồn gốc từ các sắc thái bụi này.
Nhờ vào con mắt mạnh mẽ của Giao thoa kế Kính viễn vọng Rất lớn (VLTI) tại Đài quan sát Paranal của ESO ở Chile, các nhà thiên văn học hiện đã nhìn thấy một cái gì đó mới trong một thiên hà hoạt động gần đó được phân loại là NGC 3783. Trong khi họ quan sát thấy bụi nóng dự kiến vào khoảng 700 đến 1000 độ C, những gì họ cũng quan sát thấy đã làm họ bối rối. Một lượng lớn bụi lạnh ở cả trên và dưới xuyến chính.
Như Sebastian Hönig (Đại học California Santa Barbara, Hoa Kỳ và Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Đức), tác giả chính của bài báo trình bày kết quả mới, giải thích, Đây là lần đầu tiên chúng tôi có thể kết hợp chi tiết giữa các quan sát được thực hiện về bụi ở nhiệt độ phòng mát mẻ xung quanh một AGN với các quan sát chi tiết tương tự về bụi rất nóng. Đây cũng là bộ giao thoa hồng ngoại lớn nhất cho AGN được công bố.
Đây có phải là một lỗ đen mọc răng? Từ những quan sát của họ, các nhà nghiên cứu nghi ngờ bụi mới được phát hiện đang chảy ra từ lỗ đen trung tâm. Điều này có nghĩa là gió rất có thể đóng một phần quan trọng trong mối quan hệ rối rắm của cả lỗ đen và môi trường xung quanh. Rõ ràng lỗ đen kéo vật liệu ngay lập tức vào nó, nhưng lượng phóng xạ đáng kinh ngạc mà nó tạo ra dường như cũng đang đẩy nó đi. Các nhà khoa học không rõ ràng về cách hai quá trình này phối hợp với nhau, nhưng việc phát hiện ra cơn gió bụi này có thể dẫn đến sự hiểu biết tốt hơn về sự tiến hóa của chúng.
Để có được độ phân giải cần thiết để nghiên cứu vùng lõi của NGC 3783, các nhà thiên văn học cần sử dụng năng lượng kết hợp của Kính thiên văn Đơn vị của Kính thiên văn Rất lớn ESO. Thông qua sự kết hợp này, một giao thoa kế được tạo ra - một người có khả năng nhìn thấy hình ảnh với tầm nhìn tương đương với kính viễn vọng 130 mét.
Một thành viên khác của nhóm, Gerd Weigelt (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bon, Đức), giải thích, bằng cách kết hợp độ nhạy của thế giới của các gương lớn của VLT với phép đo giao thoa, chúng ta có thể thu thập đủ ánh sáng để quan sát các vật thể mờ . Điều này cho phép chúng ta nghiên cứu một khu vực nhỏ bằng khoảng cách từ Mặt trời của chúng ta đến ngôi sao lân cận gần nhất của nó, trong một thiên hà cách xa hàng chục triệu năm ánh sáng. Không có hệ thống quang học hoặc hồng ngoại nào khác trên thế giới hiện có khả năng này.
Những quan sát mới này có ý nghĩa gì với thế giới thiên văn học? Nó rất có thể thay đổi mô hình về cách chúng ta hiện đang hiểu AGN. Bằng chứng là bụi đang bị trục xuất bởi bức xạ mạnh, các mô hình mới phải được tạo ra - các mô hình bao gồm thông tin gần đây về cách phân phối bụi.
Hönig kết luận, hiện tại tôi rất mong chờ MATISSE, nó sẽ cho phép chúng tôi kết hợp cả bốn Kính thiên văn Đơn vị VLT cùng một lúc và quan sát đồng thời trong vùng cận và hồng ngoại - cung cấp cho chúng tôi nhiều dữ liệu chi tiết hơn. MATISSE, một công cụ thế hệ thứ hai cho VLTI, hiện đang được xây dựng.
Nguồn gốc của câu chuyện: ESO News Release.
