Chúng tôi tìm hiểu thêm về các lỗ đen và vũ trụ sơ khai mọi lúc, với sự giúp đỡ của tất cả các nhà thiên văn học trên mặt đất tuyệt vời hiện có sẵn. Các quan sát mới với Submillim Array hiện cho thấy rằng các lỗ đen khổng lồ như vậy đã phổ biến ngay cả 12 tỷ năm trước, khi vũ trụ chỉ mới 1,7 tỷ năm và các thiên hà mới bắt đầu hình thành. Kết luận mới xuất phát từ việc phát hiện ra hai thiên hà xa xôi, cả hai đều có lỗ đen ở trung tâm của chúng, có liên quan đến một vụ va chạm ngoạn mục.
4C60,07, thiên hà đầu tiên được phát hiện, đã thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học vì sự phát xạ vô tuyến sáng chói của nó. Tín hiệu vô tuyến này là một dấu hiệu nhận biết của một quasar - một lỗ đen quay nhanh đang ăn trên thiên hà nhà của nó.
Khi 4C60,07 được nghiên cứu lần đầu tiên, các nhà thiên văn học nghĩ rằng khí hydro bao quanh lỗ đen đang trải qua quá trình hình thành sao, hình thành các ngôi sao với tốc độ đáng kể - tương đương 5.000 mặt trời mỗi năm. Hoạt động mạnh mẽ này được tiết lộ bởi ánh sáng hồng ngoại từ các mảnh vụn khói còn sót lại khi những ngôi sao lớn nhất nhanh chóng chết.
Nghiên cứu mới nhất, sử dụng tầm nhìn sắc sảo của Submillim Array gồm tám ăng ten radio ở Hawaii, đã tiết lộ một điều bất ngờ. Cuối cùng, 4C60,07 không hình thành sao. Thật vậy, các ngôi sao của nó có vẻ tương đối cũ và không hoạt động. Thay vào đó, sự hình thành ngôi sao phi thường đang diễn ra trong một thiên hà đồng hành chưa từng thấy trước đây, giàu khí và dính đầy bụi, nơi cũng có một lỗ đen khổng lồ ở trung tâm.
Hình ảnh mới này cho thấy hai thiên hà nơi chúng ta chỉ mong đợi tìm thấy một thiên hà, Rob Ivison (Trung tâm Công nghệ Thiên văn học Vương quốc Anh), tác giả chính của nghiên cứu sẽ được công bố trên Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia. Đáng chú ý, cả hai thiên hà đều chứa các lỗ đen siêu lớn tại trung tâm của chúng, mỗi thiên hà có khả năng cung cấp năng lượng cho một bóng đèn tỷ, tỷ, tỷ. Ý nghĩa rất sâu rộng: bạn có thể giúp bạn tự hỏi có bao nhiêu lỗ đen khổng lồ khác có thể ẩn nấp trong vũ trụ xa xôi.
Do tốc độ hữu hạn của ánh sáng, chúng ta thấy hai thiên hà khi chúng tồn tại trong quá khứ xa xôi, chưa đầy 2 tỷ năm sau Vụ nổ lớn. Hình ảnh mới từ Submillim Array ghi lại khoảnh khắc khi 4C60,07 xé một luồng vật liệu từ thiên hà lân cận của nó, như thể hiện trong quan niệm của nghệ sĩ đi kèm. Đến bây giờ các thiên hà đã hợp nhất để tạo ra một thiên hà hình elip hình bóng đá. Các lỗ đen của chúng có khả năng đã hợp nhất và tạo thành một lỗ đen lớn hơn, đơn lẻ hơn.
Các thiên hà cho thấy sự khác biệt đáng ngạc nhiên. Một là hệ thống chết đã hình thành tất cả các ngôi sao của nó và sử dụng hết nhiên liệu khí. Thiên hà thứ hai vẫn còn sống và tốt, chứa nhiều bụi và khí có thể tạo thành những ngôi sao mới.
Hai thiên hà này là anh em sinh đôi. Cả hai đều có kích thước tương đương Dải Ngân hà, nhưng mỗi cái đều là duy nhất, ông Steve Willner thuộc Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian, đồng tác giả của bài báo cho biết.
Sự phân giải tuyệt vời của Submillim Array là chìa khóa cho khám phá của chúng tôi, anh ấy nói thêm.
Nguồn: Smithsonian CfA
