Tín dụng hình ảnh: NASA
Một nhóm các nhà thiên văn học đã chụp được bức ảnh hồng ngoại có độ phân giải cao nhất từng được chụp ở trung tâm dải ngân hà của chúng ta. Chiếc máy ảnh này, được gọi là Máy ảnh chụp giếng lớn hồng ngoại, hay Mirlin, được gắn vào đài quan sát Keck khổng lồ ở Hawaii.
Bức ảnh hồng ngoại có độ phân giải cao nhất từng được chụp ở trung tâm dải ngân hà của chúng ta cho thấy chi tiết về bụi bay vào lỗ đen thống trị khu vực.
Hình ảnh được chụp bởi một nhóm do Tiến sĩ Mark Morris thuộc Đại học California, Los Angeles, tại kính viễn vọng Keck II ở Hawaii, với một camera hồng ngoại được chế tạo tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA, Pasadena, Calif. Imager lớn hồng ngoại trung bình, hay Mirlin, đã sử dụng ba bước sóng hồng ngoại khác nhau để xây dựng hình ảnh tổng hợp màu có sẵn trực tuyến tại http://irastro.jpl.nasa.gov/GalCen/galcen.html.
Phần hồng ngoại giữa của phổ điện từ bao gồm các bước sóng mà tại đó các vật thể ở nhiệt độ phòng phát sáng mạnh nhất. Mọi thứ trên Trái đất, bao gồm kính viễn vọng, các nhà thiên văn học và thậm chí cả bầu khí quyển đều phát ra ánh sáng rực rỡ ở giữa hồng ngoại. Nhìn thấy các thiên thể mặc dù ánh sáng này giống như cố gắng nhìn thấy các ngôi sao vào ban ngày; kỹ thuật đặc biệt là cần thiết để trêu chọc các ngôi sao từ ánh sáng này để xây dựng một hình ảnh dễ nhận biết.
Gần trung tâm của hình ảnh, nhưng không rõ ràng ở các bước sóng này, là một lỗ đen nặng gấp ba triệu lần so với Mặt trời của chúng ta. Lực hấp dẫn của nó, mạnh đến mức thậm chí ánh sáng không thể thoát ra khỏi bề mặt của nó, ảnh hưởng đến chuyển động của bụi, khí và thậm chí là các ngôi sao, trong toàn khu vực.
Một tấm màn bụi hấp thụ ánh sáng khả kiến phát ra từ hầu hết các ngôi sao gần Trung tâm Thiên hà. Ánh sáng làm ấm bụi, sau đó phát ra tia hồng ngoại và hiển thị với camera giữa hồng ngoại.
Hình ảnh cho thấy vật liệu bụi này xoắn ốc về phía lỗ đen, đáng chú ý nhất là dòng khí và bụi gọi là Cánh tay phía Bắc. Khi vật liệu này cuối cùng rơi vào lỗ đen, nó sẽ giải phóng năng lượng ảnh hưởng đến mọi thứ xung quanh. Sự kiện này, mà các nhà thiên văn học chắc chắn đã xảy ra nhiều lần trong lịch sử Dải Ngân hà, có thể kích hoạt sự hình thành của một thế hệ sao mới bằng cách làm cho các đám mây bụi khác gần đó sụp đổ, hoặc nó thực sự có thể ức chế sự hình thành của các ngôi sao mới nếu năng lượng giải phóng phá hủy những đám mây. Dù bằng cách nào, lỗ đen tiếp tục phát triển lớn hơn khi vật liệu mới rơi vào nó.
Các nhà thiên văn học biết rằng các ngôi sao trong hình ảnh này đều rất sáng, vì các ngôi sao ít phát sáng hơn xuất hiện rất mờ đối với một camera hồng ngoại giữa. Một ngôi sao khổng lồ gần đến giai đoạn cuối của cuộc đời, IRS7 siêu đỏ, có thể nhìn thấy trong hình ảnh này như một điểm sáng nhỏ, ngay phía trên trung tâm. IRS7 đơn giản là rất sáng - hơn 100.000 lần so với Mặt trời của chúng ta - đến mức chúng ta có thể nhìn thấy ánh sao của nó trực tiếp.
Các hốc nhỏ của thành phố ở trung tâm là một bong bóng rõ ràng đã được sơ tán khỏi bụi và khí. Một ngôi sao nằm ở trung tâm của khoang nhỏ (không thể nhìn thấy trong hình ảnh này) rõ ràng đã thổi bong bóng này với luồng gió sao mạnh mẽ của nó. Viên đạn đầu mối là một tính năng bí ẩn, di chuyển nhanh, chỉ cách khoang nhỏ, ngay bên dưới và bên phải của trung tâm. Nó có thể là một máy bay phản lực bao gồm khí và bụi.
Các thành viên khác của nhóm hình ảnh Mirlin, cùng với Morris, là Tiến sĩ Andrea Ghez, Tiến sĩ Eric Becklin và Angelle Tanner của UCLA; Tiến sĩ. Michael Ressler và Michael Werner của JPL; và Tiến sĩ Angela Cotera Hulet của Đại học bang Arizona, Tempe, Ariz. Máy ảnh được chế tạo tại JPL bởi Ressler và Werner. Hoạt động của Mirlin được hỗ trợ bởi một khoản trợ cấp từ Văn phòng Khoa học Vũ trụ của NASA, Washington, D.C. Một số phát hiện dựa trên hình ảnh này đã được công bố trên Tạp chí Vật lý Thiên văn.
Nghiên cứu các quá trình ở trung tâm thiên hà của chúng ta có thể dạy cho các nhà thiên văn học nhiều hơn về các hạt nhân thiên hà hoạt động mạnh hơn, xa hơn - các vật thể như quasar và thiên hà Seyfert, là những nơi hung bạo nhất được biết đến trong vũ trụ. Thông tin thêm về cả trung tâm Dải Ngân hà của chúng ta và trung tâm của các thiên hà khác có thể thu được bằng các công cụ tương lai có độ phân giải cao hơn và độ nhạy cao hơn.
Ví dụ, NASA đang lên kế hoạch cho một camera hồng ngoại tương tự, Thiết bị hồng ngoại giữa, một trong ba thiết bị sẽ bay trên Kính viễn vọng Không gian James Webb, ra mắt vào năm 2010. Máy ảnh này sẽ đạt được độ phân giải gần tương đương với hình ảnh Keck, nhưng vì nó sẽ quay quanh phía trên ánh sáng ấm áp phát ra từ bầu khí quyển của Trái đất, nó sẽ nhạy hơn 1.000 lần. Sử dụng công cụ này, các nhà thiên văn học sẽ có thể nghiên cứu các trung tâm của các thiên hà cho đến tận rìa của vũ trụ quan sát được.
JPL, kết hợp với một tập đoàn của các nước châu Âu và Cơ quan vũ trụ châu Âu, đang phát triển Thiết bị hồng ngoại giữa. Kính thiên văn vũ trụ James Webb được quản lý bởi Trung tâm bay không gian Goddard, Greenbelt, Md.
JPL là một bộ phận của Viện Công nghệ California ở Pasadena.
Nguồn gốc: Bản tin NASA / JPL
