Cảnh các hố đen nuốt các ngôi sao và đẩy khí nóng lên

Lần đầu tiên, các nhà thiên văn đã quan sát được rõ ràng các bước sóng hồng ngoại, xuất hiện sau khi một hố đen nuốt trọn một ngôi sao: nó lóe lên một ngọn lửa sáng rực, dội khắp không gian.

Trong tuần này, hai nghiên cứu đã được công bố - một nghiên cứu của các nhà khoa học tại NASA, và một nghiên cứu khác của các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc - mô tả các “gián đoạn thủy triều” sử dụng dữ liệu từ kính thiên văn quan sát các bước sóng hồng ngoại trên diện rộng (WISE) của NASA, một kính thiên văn đã chụp ảnh toàn bộ bầu trời trong ánh sáng hồng ngoại.

Sjoert van Velzen, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Johns Hopkins và là tác giả chính của nghiên cứu của NASA, cho biết trong một tuyên bố: “Đây là lần đầu tiên chúng ta đã nhìn rõ được ánh sáng hồng ngoại lóe lên từ những sự kiện gián đoạn thủy triều”. Các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã ghi nhận: Nghiên cứu của Van Velzen đã chụp được ba lỗ đen đang hút sao vào trong.

Thuật ngữ kỹ thuật cho những hiện tượng thiên thể này là “các sự gián đoạn thủy triều sao”. Khi một ngôi sao đến quá gần chân của lỗ đen (các “điểm không trở lại”, mà thậm chí ánh sáng cũng không thể thoát ra), nó bị kéo dài và xé nát bởi các biến thể trong lực hấp dẫn của lỗ đen. Các nhà khoa học gọi đó là quá trình “hiệu ứng mì” theo cách mà nó để kéo dài tất cả mọi thứ đi qua nó.

Vì nó nuốt chửng ngôi sao, nên lỗ đen phát ra một lượng năng lượng khổng lồ, bao gồm tia cực tím và ánh sáng tia X, phá hủy tất cả mọi thứ trong khu vực gần nhất với nó.

Van Velzen nói: “Hố đen như thể đã làm sạch không gian của mình bằng cách ném những ngọn lửa vào”.

Nhưng vượt ra ngoài tầm với của các bức xạ mạnh nhất là một mạng loang lổ bụi xoáy. Ở khoảng cách này - một vài nghìn tỷ dặm từ lỗ đen - những phân tử bụi có thể hấp thụ ánh sáng phát ra trong suốt quá trình tắt đi của ngôi sao mà không bị nó phá hủy. Các phân tử này sau đó lại phát ra những bước sóng hồng ngoại lâu hơn. Các nhà khoa học gần đây đã phát hiện sự phát ra tia X từ các hố đen, dường như là những dấu hiệu của hiện tượng này, nhưng các nghiên cứu mới là người đầu tiên ghi lại sự kiện này trong hồng ngoại.

Kính thiên văn WISE, được điều chỉnh để phù hợp với bức xạ hồng ngoại, có thể chụp những “sự lóe lên” của những ngôi sao bị hủy diệt; bằng cách đo thời gian trễ giữa ngọn lửa ánh sáng ban đầu và những sự lóe lên tiếp theo, các nhà khoa học trên mặt đất có thể tính được số năng lượng đã được phát ra khi ngôi sao bị nuốt.

Các nghiên cứu cũng cho phép các nhà thiên văn tìm ra vị trí chính xác của lớp bụi và hiểu một số đặc điểm cơ bản nhất của nó. Lớp bụi này không chỉ ở vùng bên ngoài lỗ đen mà nó đại diện cho các hạt nhân của thiên hà, bị hố đen hình thành trung tâm. Điều đó làm cho việc quan sát các ánh sáng gián đoạn triều thú vị gấp đôi: Chúng có thể giúp các nhà khoa học hiểu không chỉ là các bí ẩn dày đặc tối của các hố đen, mà cả những chỗ sáng đang xoáy quanh chúng.

Bảo Ngọc (Theo Independent)