Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra cách những thiên hà elip lớn nhất vũ trụ vẫn tiếp tục sản sinh ra những ngôi sao ngay cả khi thời kỳ “sinh sao” đỉnh điểm của chúng đã trôi qua. Phát hiện này đã được thực hiện nhờ kính viễn vọng không gian Hubble của NASA.
Đây là một thành quả không hề nhỏ bởi các nhà khoa học đã phải kết hợp dữ liệu từ Hubble với kết quả quan sát từ các kính viễn vọng đặt trên mặt đất cũng như trong không gian.
Sau khi phân tích những thông tin thu thập được, hai nhóm nghiên cứu độc lập đã xác định được rằng lỗ đen, các vòi phun và những ngôi sao mới là các phần của một quy trình tự tái tạo.
Cụ thể, những vòi phun cao năng lượng phun ra từ lỗ đen làm nóng vòng khí xung quanh lỗ đen. Điều này quyết định tốc độ giảm nhiệt và rơi vào thiên hà của khí.
“Những gì chúng ta đang chứng kiến là một quá trình khá giống với một cơn giông bão. Khi các vòi phun khí từ trung tâm thiên hà ra phía ngoài, một phần lượng khí này giảm nhiệt và ngưng tụ thành từng khối lạnh và rơi trở lại trung tâm thiên hà giống như những hạt mưa,” Megan Donahue thuộc đại học bang Michigan, người đứng đầu một trong số các nghiên cứu cho biết, theo trích dẫn của NASA.
Những ‘hạt mưa’ này cuối cùng cũng hạ nhiệt và trở thành những đám mây khí phân tử hình thành nên các ngôi sao, Grant Tremblay thuộc đại học Yale, người đứng đầu nghiên cứu thứ hai cho biết.
“Chúng ta đã biết rằng những cơn mưa này có liên quan tới các vòi phun, bởi chúng xuất hiện trong các sợi và tua bao bọc xung quanh vòi phun, hoặc quanh viền những bong bóng khổng lồ do vòi phun bơm lên,” Tremblay cho biết. “Và cuối cùng chúng tạo ra một ‘vũng’ xoáy tròn những khí tạo sao xung quanh lỗ đen trung tâm.”
Tuy nhiên, lượng khí mưa vẫn được giữ ở mức tối thiểu, bởi mặc dù phần khí bay ra phía ngoài giảm được nhiệt, song phần khí còn lại xung quanh thiên hà vẫn bị lỗ đen nung nóng.
NASA miêu tả quá trình này như một “cơ chế phản hồi tự điều hòa” và so sánh nó với nhiệt kế trong hệ thống làm nóng và làm mát của một ngôi nhà.
Vì ‘vũng’ khí xung quanh lỗ đen cung cấp nhiên liệu để vòi phun hoạt động, nên những vòi này hoạt động ngày càng mạnh hơn và sinh thêm nhiệt nếu quá trình giảm nhiệt xảy ra quá mạnh. Nếu vòi phun sinh quá nhiều nhiệt, nó sẽ mất nguồn cung cấp nhiên liệu và bị yếu đi.
Phát hiện này đã trả lời cho một bí ẩn đã có từ rất lâu trong giới thiên văn học.
Các nhà khoa học từ lâu đã đặt ra câu hỏi vì sao những thiên hà ngập trong khí lại không biến toàn bộ lượng khí này thành các ngôi sao. Giờ đây, họ đã xác định được rằng quy trình làm nóng và làm lạnh có vai trò điều chỉnh việc sinh sao.
Nghiên cứu của Donahue có liên quan tới việc xem xét ánh sáng xa cực tím từ một số thiên hà elip lớn được tìm thấy tại Cụm Thấu kính và Khảo sát Siêu tân tinh với Hubble (CLASH), trong đó bao gồm những thiên hà elip trong vũ trụ xa. Một số thiên hà này có mưa và đang hình thành sao, số khác lại không có.
Mặt khác, nghiên cứu của Tremblay chỉ xem xét các thiên hà elip trong vũ trụ gần có pháo hoa ở vùng trung tâm.
Những sợi và nút của quá trình tạo sao trong cả hai trường hợp có vẻ là cùng một hiện tượng.