Chuyên gia phát hiện hố đen khổng lồ 'thức tỉnh' sau 100 triệu năm

Theo quan sát của các nhà khoa học, một lỗ đen siêu khối lượng "thức tỉnh" sau giấc ngủ dài gần 100 triệu năm. Ảnh: LOFAR/Pan-STARRS/S. Kumari et al.

Hố đen này nằm ở trung tâm của một thiên hà khổng lồ đang phát ra các sóng vô tuyến cực mạnh. Một phân tích mới về các sóng vô tuyến đó hé lộ rằng, hố đen từng phun ra những luồng plasma khổng lồ dài hàng trăm nghìn năm ánh sáng vào không gian trước khi đột ngột ngừng hoạt động vào một thời điểm nào đó trong quá khứ xa xôi. Ảnh: LOFAR/Pan-STARRS/S. Kumari et al.

Theo nghiên cứu mới, các luồng plasma trên hiện hoạt động trở lại và chúng đang tương tác theo cách phức tạp và hỗn loạn với lớp khí siêu nóng xung quanh. Ảnh: Zhaoyu Li (Shanghai Astronomical Observatory).

"Nó giống như việc chứng kiến một ngọn núi lửa vũ trụ phun trào trở lại sau nhiều kỷ nguyên yên bình - chỉ khác là ngọn núi lửa này đủ lớn để tạo ra những cấu trúc trải dài gần 1 triệu năm ánh sáng trong không gian", nhà thiên văn học từ Đại học Thành phố Midnapore (Ấn Độ) và là đồng tác giả nghiên cứu Shobha Kumari cho biết. Ảnh: ESA.

Chỉ khoảng 10 - 20% hố đen siêu khối lượng có các luồng vật chất phát ra tín hiệu vô tuyến. Trong các thiên hà này, một đĩa bồi tụ và plasma quay tròn xung quanh hố đen, thường xuyên cung cấp một lượng lớn vật chất. Ảnh: Carl Knox – OzGrav, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Swinburne University of Technology.

Vật chất rơi vào này tạo ra một từ trường phức tạp, có thể đẩy một số vật chất ra khỏi hố đen dưới dạng các luồng khổng lồ. Những thay đổi trong đĩa bồi tụ đôi khi có thể khiến các luồng vô tuyến này bật - tắt trong những trường hợp hiếm hoi. Ảnh: noirlab.edu.

Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, nhóm nghiên cứu đã sử dụng hệ thống kính thiên văn vô tuyến LOFAR (Low-Frequency Array) để tìm ra hơn 20 cụm thiên hà chứa các thiên hà vô tuyến có luồng khí phản lực hình dạng bất thường. Họ tập trung vào thiên hà có tên J1007+3540 với hình dạng đặc biệt khác thường. Ảnh: ESO/M. Kornmesser.

Thiên hà khổng lồ J1007+3540 có những thùy plasma lớn, phân tán, cho thấy hoạt động phun plasma trong quá khứ từ khoảng 240 triệu năm trước. Tuy nhiên, bên trong những thùy đó lại có những luồng plasma nhỏ hơn, sáng hơn, chỉ mới 140 triệu năm tuổi. Ảnh: Yuzhu Cui et al. 2023, Intouchable Lab@Openverse and Zhejiang Lab.

Điều đó cho thấy rằng, nhân thiên hà hoạt động (AGN) - vùng trung tâm chứa lỗ đen siêu khối lượng của thiên hà - đã hoạt động trở lại sau một thời gian "ngủ say". Ảnh: YU Jingchuan, Beijing Planetarium, 2019.

Không gian giữa các thiên hà trong cụm bao gồm J1007+3540 chứa đầy khí siêu nóng được gọi là môi trường nội cụm (intacluster medium). Khí này tương tác với các luồng phản lực vô tuyến, bẻ cong và định hình chúng khi chúng lan rộng từ AGN. Ảnh: NASA/Caltech.

Một trong hai thùy "già hơn" đã bị ép nghiêng sang một bên và đẩy ngược trở lại phía nguồn phát bởi khí xung quanh. Thùy còn lại có một cái đuôi dài, gấp khúc, cho thấy môi trường nội cụm đang tương tác với các luồng phản lực theo một cách khác. Ảnh: ESO/M. Kornmesser.

Mời độc giả xem video: Bản đồ vũ trụ với hơn 900.000 ngôi sao, thiên hà và hố đen. Nguồn: THĐT1.

Tâm Anh (theo LS)