Các vệt nóng trong nhân thiên hà hoạt động

Các thiên hà hoạt động thể hiện 1 loạt các tính chất khác nhau đáng kể, và trong đó có ánh sáng ở bước sóng vô tuyến có thể chiếu rọi tới độ sáng giống như bức xạ của 1 nghìn tỉ mặt trời trong không gian.

Sự phát xạ cường độ cao này phát sinh từ môi trường nóng trong lỗ đen, các hạt điện tử chuyển động với tốc độ gần với vận tốc ánh sáng trong từ trường mạnh, phát xạ ra sóng vô tuyến. Cuối cùng, các vệt tạo ra bởi các hạt này đụng độ trực tiếp với môi trường xung quanh và chuyển đổi nhiều năng lượng vào các cú va chạm. Các điểm kết thúc của các vệt này là những điểm rất nóng, sáng và có cấu trúc nhỏ gọn. Các điểm nóng này có thể đảo ngược dòng và hướng các vệt quay trở lại về phía lỗ đen, do đó tạo thêm sự hỗn loạn và các chuyển động ngẫu nhiên. Nhiệt độ đặc trưng của 1 điểm nóng (hay chính xác hơn, là sự phụ thuộc của độ sáng vào bước sóng) cho thấy bản chất của các hoạt động vật lý. Hầu hết điểm nóng của các thiên hà vô tuyến hoạt động đã được biết đến, đều có quang phổ tuân theo các ý tưởng về các va chạm ở điểm kết thúc và dòng chảy đảo ngược, tuy nhiên, 1 số thiên hà vô tuyến rất sáng thì lại không phù hợp với giả thuyết này.

Thiên hà vô tuyến Cygnus A là 1 ví dụ gần nhất và mạnh mẽ nhất về thiên hà vô tuyến đôi, và cũng là nguyên mẫu của loại thiên hà này. Đây cũng là 1 trong những đối tượng đầu tiên được phát hiện thấy có những điểm nóng dường như không phù hợp với các hình ảnh thông thường, và các nhà thiên văn đã tranh luận về các lý do hợp lý cho sự việc này trong nhiều thập kỷ.

Khả năng hạn chế về bước sóng dài (tần số thấp) của các kính thiên văn vô tuyến trong việc giải quyết những điểm nóng có kích thước nhỏ này là 1 yếu tố hết sức phức tạp. Các nhà thiên văn Reinout van Weeren và Gianni Bernardi của CfA (hiện ở SKA, Nam Phi) là thành viên của 1 nhóm nghiên cứu lớn đã sử dụng kính viễn vọng vô tuyến tần số thấp - Low Frequency Array ("LOFAR") để có được những hình ảnh có độ phân giải cao của các điểm nóng trong Cygnus A. Các kết quả nghiên cứu của họ đã cung cấp những bằng chứng đầu tiên cho thấy sự khác biệt về hình dạng quang phổ trong những suy luận trước đó là có thật. Các nhà khoa học cũng sẽ trình bày chi tiết về các phân tích này trong 1 báo cáo khác, tuy nhiên, trong báo cáo này, kết quả cơ bản chỉ ra rằng phải có 1 số quy trình nào đó bên cạnh các hoạt động va chạm; và nhóm nghiên cứu cho rằng sự hấp thụ bức xạ bởi các vật liệu tại chỗ có thể là 1 trong số đó.

Anh Thư (Theo Phys)