Hố đen ở trung tâm Dải Ngân Hà đã thổi gió suốt 20.000 năm

Ở trung tâm Dải Ngân Hà, hố đen mang tên Nhân Mã A* đã khoét một khối khí hình nón dài khoảng ba năm ánh sáng. Hình dạng ấy là dấu vân tay của một ngọn gió, một dòng vật chất đều đặn trôi ra xa hố đen, và các nhà thiên văn ở Đại học Northwestern ước tính nó đã thổi ít nhất 20.000 năm.

Phát hiện này khép lại một khoảng trống từng làm các nhà vật lý thiên văn bứt rứt suốt năm mươi năm. Lý thuyết từ lâu cho rằng mọi hố đen đang chủ động nuốt vật chất cũng phải đẩy một phần trở ra, bởi năng lượng của ngần ấy khí rơi vào phải đi đâu đó. Quanh những hố đen xa xôi và phàm ăn, các ngọn gió ấy hiện ra rõ ràng. Quanh hố đen của chúng ta, vốn ăn chậm rãi và lặng lẽ, tín hiệu vẫn bị vùi lấp.

“Trừ khi một hố đen tồn tại trong chân không hoàn hảo, bằng cách nào đó nó vẫn phải thổi ra gió”, ông Mark Gorski, người dẫn dắt nghiên cứu, nói. Câu hỏi chưa bao giờ là ngọn gió có tồn tại hay không, mà là liệu có ai nhìn thấy được nó.

Bài đọc đề xuấtHố đen J1007+3540 thức giấc sau 100 triệu năm, phun tia khổng lồ

Để tách cấu trúc mờ nhạt ấy ra khỏi vùng trung tâm thiên hà chật chội, nhóm đã chồng năm năm quan sát từ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, một mạng lưới ăng-ten vô tuyến đặt trên cao trong dãy Andes của Chile, chuyên lập bản đồ khí lạnh. Hình ảnh khí phân tử quanh Nhân Mã A* sâu hơn khoảng 100 lần và sắc nét hơn 80 lần so với bất cứ thứ gì trước đó. Trong đó, một khoang rỗng hình nón rộng chừng 45 độ mở ra khỏi hố đen, để lộ phần khí đã bị quét sạch. Cùng khoảng trống ấy hiện ra trong dữ liệu tia X lưu trữ của một đài quan sát khác trên quỹ đạo, củng cố cho ý rằng có thứ gì đó thực sự đang đẩy khí sang một bên, chứ không phải điều kỳ quặc của một thiết bị đơn lẻ.

Bản thân ngọn gió thì nhẹ nhàng. Nó không phải cơn cuồng phong đủ sức nhào nặn lại cả thiên hà mà những hố đen hoạt động mạnh nhất tung ra; các nhà nghiên cứu mô tả nó giống một làn gió thoảng hơn là một cơn bão. Sự dịu nhẹ đó phần nào lý giải vì sao phải mất lâu đến vậy mới tìm ra, và vì sao nó quan trọng: nó cho thấy ngay cả một hố đen điềm tĩnh, ăn uống thiếu thốn cũng để lại dấu vết lên mọi thứ quanh mình.

Cần thận trọng. Khoang rỗng được suy ra từ cách khí phân bố và từ hình học giải thích nó tốt nhất, chứ không phải từ một phép đo trực tiếp vật chất đang chuyển động, mà trung tâm thiên hà lại là một trong những vùng khó đọc nhất trên bầu trời. Các lời giải thích khác, như một sóng xung kích cũ hay tàn dư của một vụ bùng phát trong quá khứ, vẫn phải được loại trừ khi có thêm dữ liệu. Hiện thời, các tác giả dựa vào sự khớp nhau giữa ảnh vô tuyến và ảnh tia X để lập luận rằng gió là cách hiểu đơn giản nhất.

Nếu đứng vững, kết quả trao cho giới thiên văn một phòng thí nghiệm gần nhà cho một quá trình mà họ thường phải nghiên cứu ở khoảng cách hàng triệu năm ánh sáng. Nhân Mã A* nằm cách Trái Đất khoảng 26.000 năm ánh sáng, đủ gần để xem xét với độ chi tiết mà không thiên hà nào khác cho phép.

Kết quả được công bố trên The Astrophysical Journal Letters. Nhóm dự định tiếp tục theo dõi khu vực bằng chính mạng ăng-ten đó, lần này để đo trực tiếp tốc độ của gió và lần theo nó đi xa đến đâu trước khi tan vào phần còn lại của thiên hà.

Thẻ: thiên văn học

Bài viết tương tự

Các ổ cứng bóng ma của Vũ trụ: Vì sao những Hố đen lớn nhất lại mang mật độ của không khí?

Webb phát hiện một thiên hà nặng gấp nhiều lần Dải Ngân Hà nhưng gần như không quay

Những hố đen nặng nhất được ghép từ các hố đen khác, 153 vụ va chạm cho thấy

James Webb tìm thấy mê-tan trên hành tinh khổng lồ không nóng cháy cũng không đóng băng

Hubble ghi lại được vườn ươm hành tinh lớn nhất — rộng gấp 40 lần Hệ Mặt Trời

James Webb tìm thấy hành tinh nơi mây đá hình thành mỗi sáng và tan biến khi đêm về