Hố đen J1007+3540 thức giấc sau 100 triệu năm, phun tia khổng lồ

Hố đen siêu khối lượng ở trung tâm thiên hà J1007+3540 đã nằm im trong khoảng 100 triệu năm. Nay nó thức dậy — các tia plasma mới phun ra trải dài gần một triệu năm ánh sáng trong vũ trụ sâu thẳm. Nhóm nghiên cứu quốc tế do Shobha Kumari thuộc Midnapore City College tại Ấn Độ dẫn đầu đã ghi lại sự kiện này trong một công trình đăng trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Nhóm sử dụng hai kính viễn vọng vô tuyến: mạng lưới LOFAR ở Hà Lan và kính uGMRT nâng cấp tại Ấn Độ. Các hình ảnh thu được cho thấy cấu trúc hai lớp rõ ràng — bên ngoài là vầng plasma cũ, mờ dần từ một vụ phun trào trước đó hàng trăm triệu năm trước; bên trong là một tia sáng nhỏ gọn, chắc chắn, dấu hiệu không thể nhầm lẫn rằng động cơ trung tâm vừa được khởi động lại. Khoảng dừng giữa hai giai đoạn hoạt động ước tính khoảng 100 triệu năm.

“Đây giống như nhìn một ngọn núi lửa vũ trụ phun trào trở lại sau hàng triệu năm yên tĩnh — chỉ là ngọn núi này đủ lớn để tạo ra các cấu trúc trải dài gần một triệu năm ánh sáng,” Kumari cho biết.

Bạn cũng có thể thíchNão bộ trong khi ngủ tái hiện ký ức xấu với độ chính xác cao hơn ký ức tốt

Tia plasma đối đầu với khí của cụm thiên hà

J1007+3540 nằm bên trong một cụm thiên hà khổng lồ chứa đầy khí cực nóng. Áp suất bên ngoài do khí này tạo ra cao hơn nhiều so với hầu hết các thiên hà vô tuyến khác. Vì vậy, các tia mới phun ra không đi thẳng vào khoảng trống — chúng bị bẻ cong, nén lại và biến dạng bởi môi trường thù địch xung quanh.

Hình ảnh LOFAR cho thấy thùy phía bắc của thiên hà bị ép bẹp và cong vẹo, với plasma bị đẩy ngược lại do sức cản của khí. Dữ liệu uGMRT xác nhận khu vực này chứa các hạt rất cũ đã mất phần lớn năng lượng sau hàng triệu năm. Đồng tác giả Sabyasachi Pal giải thích: “J1007+3540 là một trong những ví dụ rõ ràng nhất về nhân thiên hà hoạt động theo chu kỳ với tương tác tia-cụm, nơi khí nóng xung quanh làm cong, nén và biến dạng các tia.”

Ý nghĩa với sự tiến hóa của thiên hà

Theo nghiên cứu, khi các tia từ nhân thiên hà hoạt động truyền năng lượng động học vào khí xung quanh, chúng có thể ngăn khí đó nguội đi và sụp đổ để tạo thành các ngôi sao mới — cơ chế này được gọi là phản hồi AGN. Thiên hà chủ nhà của J1007+3540 là một thiên hà elip khối lượng lớn với các ngôi sao hình thành hơn 12 tỷ năm trước, nhưng vẫn đang tạo ra các ngôi sao mới với tốc độ hơn 100 lần khối lượng Mặt Trời mỗi năm. Chu kỳ hủy diệt và tạo lập chưa kết thúc.

Cần lưu ý các giới hạn của nghiên cứu. Ước tính 100 triệu năm bất hoạt dựa trên các mô hình lão hóa plasma — tức tốc độ electron mất năng lượng trong từ trường theo thời gian. Các mô hình này có sai số đáng kể ở quy mô liên quan. Khoảng thời gian nghỉ là ước tính có cơ sở, không phải phép đo trực tiếp, và các quan sát trong tương lai có thể điều chỉnh con số này. Ngoài ra, nghiên cứu chỉ tập trung vào một thiên hà duy nhất.

Nhóm đã thông báo sẽ tiến hành các quan sát tiếp theo với độ phân giải cao hơn để theo dõi cách các tia được kích hoạt lại lan rộng qua môi trường trong cụm thiên hà.

Bài viết tương tự

Cuộc săn lùng rutheni: cách AI biến một kim loại hiếm thành “vàng” mới

TRAPPIST-1 b và c không có khí quyển: Webb đo chênh lệch 400 độ

Chặn một protein duy nhất biến tế bào miễn dịch thành vũ khí tiêu diệt ung thư hiệu quả hơn

Tachyon: vật lý ở rìa của ánh sáng

Xét nghiệm phân phát hiện 90% ca ung thư đại trực tràng mà không cần nội soi

Đón xem “Pháo hoa” trên bầu trời: Mưa sao băng Lyrids thắp sáng bầu trời tháng Tư