Tín dụng hình ảnh: Harvard CfA
Hầu hết các thiên hà, bao gồm Dải Ngân hà, chứa đầy những đám mây khí và bụi khổng lồ gọi là tinh vân xuất hiện dưới dạng bóng tối trên nền sao. Tinh vân chỉ tỏa sáng khi được chiếu sáng hoặc bị kích thích bởi các nguồn năng lượng gần đó.
Thông thường, nguồn năng lượng là một hoặc nhiều ngôi sao. Nhưng hôm nay tại cuộc họp lần thứ 204 của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ tại Denver, Colorado, nhà vật lý thiên văn Smithsonian Philip Kaaret (Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian) đã thông báo rằng một tinh vân được chiếu sáng bởi tia X từ lỗ đen. Hơn nữa, độ sáng của tinh vân cho thấy nguồn tia X có thể là một lỗ đen khối lượng trung gian lớn hơn nhiều lần so với hầu hết các lỗ đen sao.
Phát hiện đáng ngạc nhiên này chỉ cung cấp ví dụ thứ hai được biết đến về một tinh vân được chiếu sáng lỗ đen, sau LMC X-1 trong Đám mây Magellan Lớn và ví dụ đầu tiên về một tinh vân được cung cấp bởi lỗ đen khối lượng trung gian.
Các nhà thiên văn học luôn luôn hào hứng với những điều mới, và tinh vân này chắc chắn là một cái gì đó mới. Phát hiện ra nó giống như một hoàng gia tuôn ra ngay lần đầu tiên bạn chơi bài xì phé - điều đó rất hiếm, anh ấy nói, Kaaret nói.
Ban đầu được phát hiện bởi Manfred Pakull và Laurent Mirioni (Đại học Strasbourg), tinh vân nằm cách xa 10 triệu năm ánh sáng trong thiên hà bất thường lùn Holmberg II. Hai năm trước, Pakull và Mirioni lưu ý rằng nó dường như được liên kết với một nguồn tia X siêu nhỏ.
Bằng cách kết hợp các quan sát từ Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA và Đài quan sát tia X Chandra với những người từ tàu vũ trụ XMM-Newton của ESA, Kaaret và các đồng nghiệp của ông, Martin Ward (Đại học Leicester) và Andreas Zezas (CfA), đã xác định được nguồn tia X tại trung tâm của tinh vân. Hơn nữa, nguồn bí ẩn đang tuôn ra tia X với tốc độ cực lớn, chiếu sáng hơn một triệu lần so với tia X so với Mặt trời chiếu sáng ở tất cả các bước sóng ánh sáng kết hợp.
Các quan sát của Kaaret và cộng sự đã chỉ ra rằng những tia X đó được tạo ra bởi một vật thể ngấu nghiến lỗ đen từ một ngôi sao đồng hành trẻ, to lớn với tốc độ khoảng một khối lượng Trái đất cứ sau bốn năm. Tốc độ bồi tụ khiêm tốn đó đủ để ion hóa và thắp sáng một dải khổng lồ rộng 100 năm ánh sáng của tinh vân xung quanh.
Phát xạ tia X cung cấp một manh mối quan trọng về bản chất của lỗ đen. Một số nhà thiên văn học cho rằng tia X từ nguồn trong Holmberg II và các nguồn sáng tương tự được chiếu theo hướng Trái đất giống như đèn rọi. Việc chiếu tia như vậy sẽ làm cho nguồn tia X xuất hiện sáng hơn so với thực tế, do đó làm cho lỗ đen có vẻ lớn hơn so với thực tế.
Dữ liệu của Kaaret sườn mâu thuẫn với quan điểm đó, thay vào đó cho thấy lỗ đen trong Holmberg II phát ra tia X đều theo mọi hướng. Do đó, độ sáng của nó cho thấy nó phải lớn hơn bất kỳ lỗ đen sao nào trong Thiên hà của chúng ta, nặng gấp hơn 25 lần khối lượng Mặt trời và có khả năng hơn 40 khối lượng mặt trời. Điều đó sẽ xếp hạng nó như một lỗ đen khối lượng trung gian của người Viking.
Không có gì dễ dàng để giải thích làm thế nào các lỗ đen khối lượng trung gian hình thành. Vì chúng tôi chỉ có một vài ví dụ để nghiên cứu, mọi phát hiện mới đều quan trọng, Kaaret nói.
Nghiên cứu này sẽ được công bố trong một bài báo được đồng tác giả bởi Kaaret, Ward và Zezas trong số phát hành sắp tới của Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
Có trụ sở tại Cambridge, Mass., Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA) là sự hợp tác giữa Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian và Đài quan sát của Đại học Harvard. Các nhà khoa học CfA, được tổ chức thành sáu bộ phận nghiên cứu, nghiên cứu nguồn gốc, sự tiến hóa và số phận cuối cùng của vũ trụ.
Nguồn gốc: Bản tin Harvard CfA
