Hố đen 'ngược đời': Không nuốt chửng mà đẩy vật chất ra xa

[TinNhanh247]

Một bức ảnh mới công bố từ Kính viễn vọng VLT của Đài quan sát nam Âu (ESO) đã tiết lộ hình ảnh ấn tượng về một hố đen siêu lớn đang phun vật chất vào không gian giữa các vì sao.

Theo Live Science, bức ảnh được chụp từ một thiên hà xoắn ốc mang tên NGC 4945, nằm cách Trái đất hơn 12 triệu năm ánh sáng. Tại trung tâm của thiên hà này là một hố đen siêu lớn - một trong những loại vật thể khổng lồ nhất vũ trụ - đang thực hiện hành vi đáng kinh ngạc: thay vì hút vật chất vào, nó lại đẩy vật chất ra ngoài với tốc độ cực cao.

NGC 4945, một thiên hà xoắn ốc nằm cách Trái đất khoảng 12 triệu năm ánh sáng, được chụp bởi Kính viễn vọng TVL - Ảnh: ESO

Một “kẻ ăn tạp” biết... thổi bay bữa ăn

“Ở trung tâm của hầu hết các thiên hà đều có một hố đen siêu lớn. Tuy nhiên, không phải hố đen nào cũng hoạt động mạnh. Hố đen trung tâm của dải Ngân hà - thiên hà của chúng ta - khá yên ắng. Trái lại, hố đen của NGC 4945 lại là một kẻ cực kỳ háu đói”, ESO cho biết trong thông cáo báo chí đi kèm hình ảnh công bố ngày 31.3.

Nhưng điều bất ngờ là, thay vì giữ chặt “bữa ăn” của mình, hố đen này thổi bay các dòng vật chất ra không gian vũ trụ dưới dạng những cơn gió thiên hà sáng rực. Những luồng vật chất này được ghi nhận di chuyển nhanh đến mức có thể vượt khỏi lực hút của thiên hà, thoát ra vùng không gian liên thiên hà trước khi hố đen kịp hấp thụ.

Góc nhìn cận cảnh lõi hoạt động của thiên hà NGC 4945 và luồng gió thiên hà thổi ra từ hố đen siêu lớn của nó - Ảnh: ESO

Để ghi lại hiện tượng độc đáo này, các nhà thiên văn học sử dụng thiết bị MUSE - một phần của hệ thống Kính viễn vọng TVL đặt tại núi Cerro Paranal, sa mạc Atacama, Chile. Với khả năng thu nhận dữ liệu phổ ánh sáng từ nhiều điểm trong không gian cùng lúc, MUSE cho phép các nhà nghiên cứu phân tích tốc độ, hướng di chuyển và thành phần của các luồng khí được thổi ra từ lõi thiên hà.

Hình ảnh cho thấy một dòng vật chất hình nón sáng rực - chính là gió thiên hà - thổi xuyên qua các đám mây bụi dày đặc quanh lõi NGC 4945. Lực hấp dẫn mạnh mẽ từ hố đen hút vật chất về phía trung tâm, đồng thời một phần bị đẩy ngược lại vào không gian với vận tốc cao.

Gió thiên hà - lực lượng định hình số phận các vì sao

Thông thường, các luồng gió trong thiên hà sẽ yếu dần khi di chuyển xa trung tâm. Nhưng tại NGC 4945, gió lại tăng tốc khi đi ra vùng rìa thiên hà - điều hoàn toàn bất thường và thu hút sự chú ý đặc biệt từ giới khoa học.

Điều này không chỉ là một hiện tượng lạ mắt. Gió thiên hà có thể ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự tiến hóa của chính thiên hà đó, bằng cách thổi bay bụi và khí - những nguyên liệu chính để hình thành sao mới.

“Nếu vật chất bị đẩy ra khỏi thiên hà, quá trình hình thành sao sẽ chậm lại hoặc dừng lại hoàn toàn. Đó là cách mà các hố đen siêu lớn có thể gián tiếp điều khiển tốc độ phát triển của thiên hà chứa nó”, ESO cho biết.

Không chỉ thế, hiện tượng này còn được xem là cơ chế giúp thiên hà đạt trạng thái cân bằng, bởi hố đen quá mạnh sẽ tự làm giảm nguồn cung cấp vật chất của mình. Nói cách khác, càng “ăn khỏe”, hố đen càng nhanh chóng “tự giới hạn”.

Che khuất bởi bụi, nhưng không thể giấu được sức mạnh

Lõi của NGC 4945 nằm sau một màn bụi dày đặc, khiến việc quan sát trực tiếp trở nên khó khăn bằng ánh sáng khả kiến. Tuy nhiên, với thiết bị hiện đại như MUSE, các nhà khoa học có thể “xuyên qua” màn bụi này để phân tích các đặc điểm phát sáng đặc trưng của vật chất đang chuyển động.

Trong bức ảnh toàn cảnh, góc nhìn phóng to vào lõi thiên hà được đặt lên ảnh chụp rộng hơn từ kính thiên văn MPG/ESO tại La Silla, Chile. Nhờ đó, người xem có thể hình dung toàn bộ cấu trúc xoắn ốc của NGC 4945 và điểm phát ra gió nằm ngay trung tâm.

Phát hiện này là một phần của dự án nghiên cứu lớn về gió thiên hà và vai trò của chúng trong việc định hình vũ trụ. Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng hiểu rõ cách những luồng gió này được hình thành và tăng tốc sẽ giúp giải thích quá trình tiến hóa của hàng tỷ thiên hà trong vũ trụ.

Nghiên cứu vừa được đăng trên tạp chí Nature Astronomy, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực thiên văn học hiện đại.

“Bây giờ, với kết quả mới này, chúng ta đã tiến thêm một bước để hiểu cơ chế tăng tốc của các cơn gió chịu trách nhiệm định hình lịch sử của vũ trụ”, ESO kết luận.