Bức ảnh cho thấy điểm phóng một luồng khổng lồ các hạt năng lượng cao bắn vào không gian.(Nguồn: Reuters) Ngày 26/4, các nhà khoa học đã công bố trên tạp chí khoa học Nature những bức ảnh đầu tiên về các sự kiện dữ dội diễn ra xung quanh một trong những hố đen siêu khổng lồ trong vũ trụ.
Các nhà khoa học đã sử dụng 16 kính viễn vọng tại các địa điểm khác nhau trên Trái đất để tạo ra một đĩa quan sát có kích thước bằng một hành tinh, từ đó chụp lại được hình ảnh một hố đen siêu khổng lồ đang trong quá trình hoạt động.
Hố đen siêu khổng lồ này nằm ở trung tâm một thiên hà tương đối gần đó có tên Messier 87, hay M87, cách Trái Đất khoảng 54 triệu năm ánh sáng (1 năm ánh sáng là khoảng cách ánh sáng di chuyển trong 1 năm, tương đương 9.500 tỷ km).
Hố đen siêu khủng có khối lượng gấp 6,5 tỷ lần khối lượng Mặt Trời của chúng ta.
Hố đen là một thực thể vũ trụ sở hữu lực hấp dẫn mạnh đến mức không vật chất hoặc ánh sáng nào có thể thoát khỏi một khi rơi vào trường hấp dẫn của chúng.
Hố đen rất khó có thể quan sát được ngoài tự nhiên, các nhà khoa học chỉ có thể xác nhận sự tồn tại của nó thông qua ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.
Những hình ảnh chụp hố đen khổng lồ ở trung tâm thiên hà M87 cũng có tính chất tương tự khi nó chỉ thể hiện bóng tối cùng một vòng vật chất sáng bao quanh hố đen.
Nguyên nhân là do các vật chất tới từ bụi, đá và các hành tinh xung quanh bị hút vào hố đen trong khi môi trường trọng lực mạnh khiến các vật chất này cọ xát, nóng lên và phát sáng.
Phần lớn các thiên hà được hình thành xung quanh các hố đen siêu lớn. Một số hố đen không chỉ "nuốt chửng" bất kỳ vật chất nào xung quanh nó mà còn phóng ra những luồng hạt năng lượng cao sáng chói khổng lồ vào không gian - vượt ra bên ngoài chính thiên hà mà từ đó chúng hình thành.
Hình ảnh về hố đen tại trung tâm thiên hà M87 cũng cho thấy cơ chế tương tự. Tuy nhiên, hình ảnh này đặc biệt ở chỗ đây là lần đầu tiên toàn bộ hệ thống xung quanh hố đen được ghi lại trong ảnh.
Hình ảnh mới cho thấy chân đế của một luồng hạt như vậy kết nối như thế nào với vật chất xoáy quanh hố đen trong một cấu trúc giống hình một chiếc bánh vòng.
[Kỹ thuật mới phát hiện một trong những hố đen lớn nhất lịch sử]
Lần đầu tiên toàn bộ hệ thống quanh một hố đen này được chụp hình. Bức ảnh cho thấy chân đế của luồng plasma nóng, một vòng mờ ánh sáng từ plasma nóng rơi vào hố đen và một vùng tối trung tâm.
Plasma là trạng thái thứ 4 của vật chất sau các trạng thái rắn, lỏng, khí và nó là vật chất nóng đến mức một số hoặc tất cả các nguyên tử của nó bị phân tách thành các hạt hạ nguyên tử năng lượng cao.
Nhận định về các hình ảnh này, nhà vật lý thiên văn Ru-Sen Lu thuộc Viện Khoa học Trung Quốc ở Thượng Hải và đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Hình ảnh này lần đầu tiên cho thấy rõ sự kết nối giưa hệ giữa dòng bồi tụ (vật chất bị kéo vào bên trong) gần lỗ đen siêu khổng lồ ở trung tâm thiên hà và khởi nguyên của luồng hạt plasma.”
Trong khi đó, theo nhà vật lý thiên văn Thomas Krichbaun thuộc Viện Thiên văn vô tuyến Max Planck ở Đức, đồng tác giả nghiên cứu, việc nhìn thấy toàn bộ cảnh tượng ở vùng lân cận một hố đen siêu lớn giúp hiểu rõ hơn về các quy luật vật lý phức tạp xung quanh các hố đen; cách thức các luồng hạt plasma được phóng ra và tăng tốc, cũng như cách thức vật chất bị hút vào hố đen và dòng vật chất phun ra liên quan với nhau như thế nào.
Nhà vật lý thiên văn và đồng tác giả nghiên cứu Kazunori Akiyama thuộc Đài quan sát Haystack của Viện Công nghệ Massachusetts cho biết: "Đây là điều mà các nhà thiên văn học và vật lý thiên văn vẫn luôn muốn thấy trong hơn nửa thế kỷ qua.”
Ông nhận định đây chính là “bình minh của một kỷ nguyên mới thú vị."
Cả 3 nhà khoa học Lu, Krichbaum và Akiyama đều là thành viên của dự án Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (EHT) – một dự án hợp tác quốc tế bắt đầu từ năm 2012 với mục đích quan sát trực tiếp môi trường xung quanh hố đen.
Cho tới nay, dự án EHT đã cung cấp được nhiều hình ảnh của 2 lỗ đen siêu khổng lồ. Hình ảnh được công bố vào năm 2022 của dự án này là về Sagittarius A – hố đen siêu khổng lồ nằm ở trung tâm dải Ngân hà./.
