Mặc dù lực hấp dẫn từ các lỗ đen mạnh đến mức ánh sáng có thể thoát ra ngoài, nhưng chúng ta có thể thấy bức xạ từ vật chất quá nóng mà Lốc sắp bị tiêu thụ. Cho đến tận bây giờ, các nhà khoa học đã có thể giải thích làm thế nào tất cả vấn đề này liên tục rơi vào lỗ đen - nó chỉ cần quay quanh, giống như các hành tinh đi xung quanh một ngôi sao. Dữ liệu mới từ Đài thiên văn Chandra X-Ray cho thấy một từ trường cực mạnh, lỗ đen cực mạnh tạo ra một sự nhiễu loạn trong vật chất xung quanh giúp đẩy nó vào bên trong để tiêu thụ.
Các lỗ đen đang thắp sáng Vũ trụ, và bây giờ các nhà thiên văn học cuối cùng có thể biết làm thế nào. Dữ liệu mới từ Đài quan sát tia X của NASA Muham Chand lần đầu tiên cho thấy từ trường mạnh là chìa khóa cho những màn trình diễn ánh sáng rực rỡ và đáng kinh ngạc này.
Người ta ước tính rằng có tới một phần tư tổng lượng bức xạ trong Vũ trụ phát ra kể từ Vụ nổ lớn xuất phát từ vật chất rơi xuống các hố đen siêu lớn, bao gồm cả các quasar cung cấp năng lượng, các vật thể sáng nhất được biết đến. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã đấu tranh để hiểu làm thế nào các lỗ đen, vật thể tối nhất trong Vũ trụ, có thể chịu trách nhiệm cho lượng phóng xạ phi thường như vậy.
Dữ liệu X-quang mới từ Chandra đưa ra lời giải thích rõ ràng đầu tiên cho những gì thúc đẩy quá trình này: từ trường. Chandra đã quan sát một hệ thống lỗ đen trong thiên hà của chúng ta, được gọi là GRO J1655-40 (gọi tắt là J1655), trong đó một lỗ đen đang kéo vật liệu từ một ngôi sao đồng hành vào một đĩa.
Theo tiêu chuẩn liên thiên hà, J1655 đang ở sân sau của chúng tôi, vì vậy chúng tôi có thể sử dụng nó như một mô hình quy mô để hiểu cách thức hoạt động của tất cả các lỗ đen, bao gồm cả những con quái vật được tìm thấy trong các quasar, ông Jon M. Miller thuộc Đại học Michigan, Ann Arbor, người có bài viết về những kết quả này xuất hiện trong số báo Thiên nhiên tuần này.
Chỉ riêng trọng lực là không đủ để khiến khí trong một đĩa xung quanh lỗ đen bị mất năng lượng và rơi xuống lỗ đen với tốc độ mà các quan sát yêu cầu. Khí phải mất một số động lượng góc quỹ đạo của nó, thông qua ma sát hoặc gió, trước khi nó có thể xoắn ốc vào trong. Nếu không có những hiệu ứng như vậy, vật chất có thể vẫn ở trên quỹ đạo quanh một lỗ đen trong một thời gian rất dài.
Các nhà khoa học từ lâu đã nghĩ rằng nhiễu loạn từ trường có thể tạo ra ma sát trong một đĩa khí và đẩy một luồng gió từ đĩa mang động lượng góc ra bên ngoài cho phép khí rơi vào bên trong.
Sử dụng Chandra, Miller và nhóm của ông đã cung cấp bằng chứng quan trọng cho vai trò của lực từ trong quá trình bồi tụ lỗ đen. Phổ tia X, số lượng tia X ở các năng lượng khác nhau, cho thấy tốc độ và mật độ của gió từ đĩa J1655, tương ứng với dự đoán mô phỏng của máy tính đối với gió điều khiển từ tính. Dấu vân tay quang phổ cũng loại trừ hai lý thuyết cạnh tranh lớn khác đối với gió được điều khiển bởi từ trường.
Đồng tác giả John năm 1973, các nhà lý thuyết đã đưa ra ý tưởng rằng từ trường có thể điều khiển thế hệ ánh sáng bằng khí rơi xuống các lỗ đen, ông đồng tác giả John Raymond thuộc Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian ở Cambridge, Mass. 30 năm sau, cuối cùng chúng ta cũng có thể có bằng chứng thuyết phục.
Sự hiểu biết sâu sắc hơn về cách các lỗ đen tích tụ vật chất cũng dạy cho các nhà thiên văn học về các tính chất khác của lỗ đen, bao gồm cả cách chúng phát triển.
Đồng thời là một bác sĩ muốn tìm hiểu nguyên nhân gây bệnh và không chỉ đơn thuần là các triệu chứng, các nhà thiên văn học cố gắng hiểu nguyên nhân gây ra hiện tượng trong vũ trụ, ông đồng tác giả Daniel Steeghs cũng thuộc Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian. Bằng cách hiểu những gì làm cho vật chất giải phóng năng lượng khi nó rơi xuống các lỗ đen, chúng ta cũng có thể tìm hiểu làm thế nào vật chất rơi vào các vật thể quan trọng khác.
Ngoài các đĩa bồi tụ xung quanh các lỗ đen, từ trường có thể đóng một vai trò quan trọng trong các đĩa được phát hiện xung quanh các ngôi sao giống như mặt trời trẻ nơi các hành tinh đang hình thành, cũng như các vật thể cực kỳ dày đặc gọi là sao neutron.
Trung tâm bay không gian NASA Marshall Marshall, Huntsville, Ala., Quản lý chương trình Chandra cho cơ quan Ban giám đốc Sứ mệnh Khoa học. Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian kiểm soát các hoạt động khoa học và chuyến bay từ Trung tâm X-quang Chandra, Cambridge, Mass.
Thông tin và hình ảnh bổ sung có thể được tìm thấy tại:
http://framra.harvard.edu và http://framra.nasa.gov
Nguồn gốc: Chandra News phát hành
