Bức tranh rực rỡ 'chưa từng thấy' của dải Ngân hà

Hình ảnh tổng hợp sống động ở trung tâm của dải Ngân hà.

Khi chúng ta ngước nhìn lên chòm sao Nhân Mã, tức đang nhìn vào trung tâm của dải Ngân hà. Bằng mắt thường, sẽ rất khó quan sát được hình ảnh của dải Ngân hà, đặc biệt khi có một “đống rác không gian” đang chắn tầm nhìn.

Tuy nhiên, khi quan sát bằng kính thiên văn công nghệ vô tuyến và tia X sắc nét nhất, chòm sao Nhân Mã ẩn chứa một bức ảnh ghép hỗn độn của các lỗ đen, các ngôi sao đang nổ, từ trường và các bong bóng khí chưa thể lý giải được.

Hình ảnh cô lập sự phát xạ vô tuyến ở trung tâm Thiên hà.

Các nhà khoa học sử dụng dữ liệu của hai kính thiên văn, từ Đài quan sát tia X Chandra, NASA và kính viễn vọng vô tuyến MeerKAT ở Nam Phi, để ghép được bức tranh toàn diện nhất về trung tâm Thiên hà.

Kết quả hình ảnh dải Ngân hà là một đám rối rực rỡ của phát xạ tia X màu cam, xanh lá cây và tím, đan xen với những dải tín hiệu vô tuyến màu xám “ma quái”.

Các nhà nghiên cứu Chandra, tuyên bố: “Hình ảnh này là một cái nhìn ‘chưa từng có’ về trung tâm Thiên hà, cộng với các cấu trúc bí ẩn cao chót vót ở trên và dưới nó”.

“Bức tranh toàn cảnh mới của trung tâm Thiên hà được xây dựng dựa trên các quan sát trước đây từ Chandra và các kính thiên văn khác.

Quan sát này hơn bất kỳ chiến dịch chụp ảnh về dải Ngân hà nào trước đó vì kết hợp tới 370 quan sát riêng biệt từ Chandra”, các nhà nghiên cứu khẳng định: “Phiên bản mới nhất này mở rộng tầm nhìn năng lượng cao của Chandra xa hơn bên trên và bên dưới mặt phẳng của Thiên hà - tức là không gian đĩa, nơi hầu hết các ngôi sao của Thiên hà cư trú”.

Hình ảnh khối khổng lồ ở trung tâm của Thiên hà có một lỗ đen “siêu khối lượng” rực rỡ được gọi là Nhân Mã A*. Ngoài ra, còn tập hợp lớn các ngôi sao xung quanh trung tâm - bị lực hấp dẫn mạnh mẽ của lỗ đen kéo vào - làm tăng thêm ánh sáng màu tím và trắng của năng lượng tia X ở chính giữa của hình ảnh.

Chuyển sang chế độ xem vô tuyến của trung tâm thiên hà (chúng ta có thể chuyển qua các tùy chọn xem khác nhau của ảnh ghép Chandra mới) và chúng ta sẽ thấy “những vết sẹo nham nhở” của một vụ nổ cổ đại với 2 “bong bóng” ánh sáng vô tuyến, cao ngất ngưởng khoảng 700 năm ánh sáng trên và dưới trung tâm thiên hà.

Những đốm màu bí ẩn của ánh sáng có thể liên quan đến những bong bóng Fermi đầy năng lượng được quan sát ở vị trí góc xa và lớn hơn. Các nhà khoa học không chắc chính xác điều gì đã tạo ra bất kỳ bong bóng năng lượng này, nhưng tất cả chúng có thể liên kết trở lại một sự kiện bùng nổ duy nhất tại Nhân Mã A* vài triệu năm trước.

Cấu trúc vệt sáng vụt lên từ trung tâm Thiên hà.

Các nhà nghiên cứu phát hiện, còn có một vệt sáng mới vụt lên từ trung tâm Thiên hà, ngay bên dưới và bên trái của chòm sao Nhân Mã A*. Nó được dán nhãn G0.17-0.41, một dải năng lượng kéo dài khoảng 20 năm ánh sáng và được tạo thành từ các sợi tia X cùng với ánh sáng vô tuyến đan xen nhau.

“Các dải như vậy có thể hình thành khi từ trường sắp xếp theo các hướng khác nhau, va chạm và trở nên xoắn quanh nhau trong một quá trình tái kết nối từ tính. Điều này tương tự như hiện tượng đẩy các hạt năng lượng ra xa khỏi mặt trời và là nguyên nhân dẫn đến thời tiết không gian đôi khi ảnh hưởng đến Trái đất”, các nhà khoa học kết luận.