Đây là bức ảnh của những ngôi sao, thiên hà hay hố đen?

Mỗi chấm trắng này là một hố đen siêu khối lượng vẫn đang hoạt động.Không những thế, mỗi hố đen này đang "ngấu nghiến" vật chất ở trung tâm của một thiên hà ở cách xa nó hàng triệu năm ánh sáng. 

Tổng cộng có đến 25.000 chấm sáng như vậy. Các nhà thiên văn học đã dành nhiều năm nghiên cứu và vừa lập được tấm bản đồ này, bản đồ chi tiết nhất từ trước đến nay về các hố đen ở tần số vô tuyến thấp.

Nhà thiên văn học Francesco de Gasperin của Trường đại học Hamburg, Đức, cho biết "Đây là kết quả của nhiều năm làm việc với những dữ liệu vô cùng khó xử lý. Chúng tôi phải tạo ra những phương pháp mới để chuyển đổi các tín hiệu vô tuyến thành hình ảnh bầu trời".

Khi các hố đen không hoạt động mấy, chúng không phát ra tín hiệu bức xạ để chúng ta có thể thu nhận được nên rất khó tìm ra chúng. Khi một hố đen tăng cường hoạt động bồi đắp vật chất, cuốn quanh mình một đĩa bụi và khí, trông nó rất giống với một xoáy nước ở miệng cống, và lực xoáy cực lớn sinh ra bức xạ xuyên qua các bước sóng mà chúng ta có thể phát hiện ra được trong vũ trụ rộng lớn.

Bức ảnh trên đặc biệt ở chỗ nó bao trùm các bước sóng vô tuyến cực thấp được phát hiện nhờ hệ thống kính viễn vọng LOFAR ở châu Âu. Đây là mạng lưới giao thoa kế gồm khoảng 20.000 ăng ten vô tuyến nằm rải rác khắp 52 địa điểm ở châu Âu.

Hiện nay, LOFAR là mạng lưới kính viễn vọng vô tuyến duy nhất có khả năng chụp ảnh sâu và độ phân giải cao ở các tần số dưới 100 MHz. Vì được đặt trên mặt đất nên LOFAR có một vật cản rất lớn mà kính viễn vọng không gian không gặp phải, đó là tầng điện ly. Tầng điện ly có thể làm các bước sóng vô tuyến tần số cực thấp bị phản xạ trở lại không gian. Những tần số không đi qua được tầng điện ly dao động tùy vào điều kiện khí quyển.

Để loại bỏ trở ngại này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các siêu máy tính để chạy các thuật toán sửa chữa những can thiệp của tầng điện ly cứ 4 giây 1 lần. Như vậy chúng ta có thể thấy cả quãng thời gian 256 giờ mà LOFAR nhìn lên bầu trời thì số lượng các phép tính sửa chữa nhiều đến mức nào.

Nhưng việc sửa chữa những sai sót do ảnh hưởng của tầng điện ly gây ra còn có một lợi ích khác. Đó là các nhà thiên văn học có thể nghiên cứu chính tầng điện ly, những bước sóng có thể đi qua tầng điện ly, mối liên hệ của tầng khí quyển này với các chu kỳ mặt trời. Ngoài ra, đây còn là những dữ liệu mới về tất cả các loại vật thể và hiện tượng thiên văn cũng như những vật thể chưa được khám phá ở phạm vi dưới 50MHz.

Kết quả cuối cùng của nghiên cứu này sẽ thúc đẩy một loạt những lĩnh vực nghiên cứu thiên văn. Các nhà nghiên cứu sẽ có thể tìm hiểu về hơn một triệu phổ vô tuyến tần số thấp, hiểu biết sâu hơn về các mô hình vật lý của các thiên hà, các cụm thiên hà và nhiều lĩnh vực khác.