Phát hiện hàng trăm vật thể có sắp xếp kỳ dị gần trung tâm Ngân hà

Theo một nghiên cứu được công bố vào ngày 2.6 trên Tạp chí Vật lý thiên văn, các "sợi" vũ trụ đơn tuyến này là hàng trăm sợi thẳng đứng với mặt phẳng Ngân hà hoặc sợi xuyên tâm Ngân hà. Chúng là các khối khí phát sáng thon dài có thể bắt nguồn từ vài triệu năm trước khi dòng chảy ra từ Sagittarius A* (lỗ đen siêu lớn trung tâm của Dải Ngân hà) tương tác với các vật chất xung quanh. Mỗi sợi này có chiều dài từ 5 đến 10 năm ánh sáng và tương đối ngắn.

Phát hiện này xảy ra gần 40 năm sau khi Farhad Yusef-Zadeh và các nhà nghiên cứu khác phát hiện ra một quần thể khác chứa gần 1.000 sợi đơn tuyến, thẳng đứng và lớn hơn nhiều với chiều dài lên tới 150 năm ánh sáng, gần trung tâm Ngân hà. Vào năm 2022, Yusef-Zdeh và các cộng sự đã phát hiện thêm hàng trăm sợi được ghép nối và tập hợp lại trong cùng một khu vực. Họ phát hiện ra rằng các sợi này có khả năng liên quan đến hoạt động của hố đen Sagittarius A* hơn là vụ nổ siêu tân tinh mà họ đã từng nghĩ đến. Dựa trên những phát hiện trước đó, nghiên cứu mới vừa củng cố vừa xây dựng.

Yusef-Zadeh, Giáo sư vật lý và thiên văn học tại trường Khoa học và Nghệ thuật Weinberg thuộc Đại học Northwestern, khẳng định rằng việc phát hiện ra "cư dân mới của các cấu trúc dường như đang hướng về lỗ đen" là một điều bất ngờ.

Yusef-Zadeh, người cũng là thành viên của Trung tâm Nghiên cứu và Khám phá Liên ngành về Vật lý Thiên văn, nói thêm: "Tôi thực sự choáng váng khi nhìn thấy những thứ này. Chúng tôi đã phải làm rất nhiều việc để chứng minh rằng chúng tôi không tự lừa dối mình. Chúng tôi phát hiện ra rằng những sợi này dường như không phải là ngẫu nhiên mà dường như được kết nối với dòng chảy ra khỏi hố đen của chúng ta.

Erika Hamden, trợ lý giáo sư thiên văn học tại Đại học Arizona, người không tham gia nghiên cứu, nói rằng những phát hiện liên quan đến lỗ đen cách Trái đất khoảng 26.000 năm ánh sáng là "thực sự thú vị" và "chứng minh vũ trụ đẹp như thế nào."

Lỗ đen siêu lớn gần nhất với chúng ta là Sagittarius A*, nhưng nó tương đối yên tĩnh và do đó hơi khó nghiên cứu trong thực tế. Tuy nhiên, công trình này cung cấp bằng chứng cho thấy gần đây nó đã giải phóng năng lượng tương đối nhiều vào không gian dưới dạng tia phản lực và dòng chảy hình nón."

Tìm hiểu thêm về Ngân hà

Bằng cách kiểm tra các hình ảnh do kính viễn vọng MeerKAT của Đài quan sát thiên văn vô tuyến Nam Phi chụp, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các cấu trúc. Đài thiên văn này có 64 đĩa vệ tinh, mỗi đĩa có đường kính gần 20 mét và nằm cách xa khu vực dân cư thưa thớt khoảng 8 km.

Theo Yusef-Zadeh, "Các quan sát MeerKAT mới đã thay đổi cuộc chơi." Đó thực sự là một thành tựu kỹ thuật của các nhà thiên văn vô tuyến.

Các tác giả của nghiên cứu mới không tin rằng các quần thể này có chung những đặc điểm, bất chấp sự tương đồng giữa các sợi được phát hiện mới và những sợi được xác định vào năm 1984.

Theo các nhà thiên văn học, các sợi thẳng đứng nằm vuông góc với mặt phẳng Ngân hà và hướng tâm về phía lỗ đen, trong khi các sợi nằm ngang thì ngược lại, nằm song song với mặt phẳng của Ngân hà. Các sợi thẳng đứng bao quanh tâm của Ngân hà, nhưng các sợi nằm ngang dường như trải rộng về phía lỗ đen.

Hamden giải thích rằng "Sự phân bố và trật tự của các sợi có thể giúp cho thấy vật chất đã di chuyển và biến dạng như thế nào trong quá khứ."

Theo các tác giả của công trình, hành vi của chúng cũng khác nhau: Các sợi nằm ngang mặt phẳng Ngân hà phát ra bức xạ nhiệt và vật chất liên quan đến các đám mây phân tử được nhúng một phần hoặc hoàn toàn vào dòng vật chất chảy ra từ lỗ đen. Khí, bụi và sao là những ví dụ về đám mây phân tử. Mặt khác, các sợi thẳng đứng có từ tính và giữ các electron tia vũ trụ chuyển động gần bằng tốc độ ánh sáng.

Yusef-Zadeh nói rằng việc nghiên cứu kỹ hơn về các sợi mới phát hiện có thể giúp họ "tìm hiểu thêm về đĩa bồi tụ và hướng quay của lỗ đen." Do vật chất từ một ngôi sao gần đó bị kéo thành một vòng tròn xung quanh lỗ đen, đĩa bồi tụ của lỗ đen là một cấu trúc mỏng, nóng.

Theo Hamden, cần theo dõi để xem dòng chảy có được điều khiển bằng phản lực từ lỗ đen hay không và từ đó xác định xem có nhiều sợi hơn, xuất hiện ở cả hai phía của lỗ đen hay không. Trong bối cảnh này, tia phản lực được hiểu là một chùm vật chất phóng ra từ vật thể thiên văn.

Hamden giải thích: Một lỗ đen "thường phóng ra các tia đối xứng, vì vậy phải có một cặp." Tìm cả hai mặt của một cấu trúc sợi là một cách để xác nhận rằng nó được tạo ra bởi một thứ gì đó giống như động cơ phản lực của máy bay. Điều này sẽ làm tăng "bức tranh phức tạp, năng động về Ngân hà của chúng ta."

Yusef-Zadeh tin rằng công việc của họ "còn lâu mới hoàn thành" vì theo ông, "chúng tôi luôn cần đưa ra những quan sát mới và liên tục đặt lại vấn đề với các ý tưởng của mình cũng như mổ xẻ các phân tích của mình."

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống