Phát hiện bão hố đen khổng lồ lâu đời nhất

Thanh Hà |

Các nhà thiên văn phát hiện cơn gió thiên hà khổng lồ do một hố đen siêu khối lượng điều khiển cách đây 13,1 tỉ năm.

Bão hố đen khổng lồ này được xem là trường hợp sớm nhất được quan sát thấy từ trước tới nay và là tín hiệu cho thấy các hố đen khổng lồ ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển của các thiên hà từ rất sớm trong lịch sử vũ trụ.

Tâm của nhiều thiên hà lớn thường có một hố đen siêu khối lượng (hay hố đen siêu trọng, hố đen siêu nặng) có khối lượng gấp hàng triệu đến hàng tỉ lần Mặt trời. Điều thú vị là khối lượng của hố đen gần đúng tỉ lệ với khối lượng của vùng trung tâm (tức chỗ phình ra) của thiên hà trong vũ trụ.

Thoạt tiên, điều này có vẻ hiển nhiên nhưng thực ra lại rất kỳ lạ. Nguyên nhân là do kích thước của các thiên hà và hố đen chênh lệch nhau về độ sáng biểu kiến khoảng 10 bậc.

Các nhà thiên văn học tin rằng, các thiên hà và hố đen lớn lên và tiến hóa cùng nhau thông qua một số loại tương tác vật lý.

Một cơn gió thiên hà có thể tạo ra loại tương tác vật lý này giữa các hố đen và các thiên hà. Một hố đen siêu khối lượng nuốt chửng một lượng lớn vật chất. Khi vật chất đó bắt đầu chuyển động với tốc độ cao do lực hấp dẫn của hố đen, nó phát ra năng lượng cực mạnh có thể đẩy vật chất xung quanh ra bên ngoài. Đây là cách gió thiên hà hình thành.

"Câu hỏi đặt ra là khi nào những cơn gió thiên hà xuất hiện trong vũ trụ? Đây là một câu hỏi quan trọng vì liên quan đến một vấn đề quan trọng trong thiên văn học: Các thiên hà và hố đen siêu khối lượng đã biến đổi như thế nào?” - Takuma Izumi, tác giả chính của nghiên cứu, nhà nghiên cứu tại Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản (NAOJ) cho biết.

Ban đầu, nhóm nghiên cứu dùng kính thiên văn Subaru của NAOJ để tìm các hố đen siêu khối lượng. Nhờ khả năng quan sát trường rộng, nhóm đã tìm thấy hơn 100 thiên hà có hố đen siêu khối lượng trong vũ trụ hơn 13 tỉ năm trước.

Hình ảnh ALMA về thiên hà xa xôi J1243 + 0100 có một hố đen siêu khối lượng ở trung tâm. Ảnh: ALMA
Hình ảnh ALMA về thiên hà xa xôi J1243 + 0100 có một hố đen siêu khối lượng ở trung tâm. Ảnh: ALMA

Sau đó, nhóm nghiên cứu dùng thiết bị có độ nhạy cao của đài thiên văn ALMA ở Chile để điều tra chuyển động khí trong các thiên hà chủ của hố đen. ALMA đã quan sát thiên hà HSC J124353.93 + 010038.5 (gọi là J1243 + 0100) mà kính viễn vọng Subaru phát hiện. ALMA bắt được sóng vô tuyến do bụi và các ion carbon trong thiên hà phát ra.

Phân tích chi tiết dữ liệu ALMA cho thấy có một dòng khí tốc độ cao di chuyển với tốc độ 500km/ giây trong J1243 + 0100. Dòng khí này có đủ năng lượng để đẩy vật chất sao trong thiên hà đi và khiến hoạt động hình thành sao ngừng lại.

Luồng khí mà nghiên cứu này phát hiện ra thực sự là một cơn gió thiên hà và là ví dụ lâu đời nhất từng được quan sát thấy về một thiên hà có cơn gió khổng lồ kích thước như thiên hà. Kỷ lục này từng thuộc về một thiên hà khoảng 13 tỉ năm trước. Do đó, phát hiện mới lùi mốc phát hiện bão khổng lồ từ hố đen lại thêm 100 triệu năm nữa.

Nhóm cũng đo chuyển động của khí tĩnh trong J1243 + 0100 và ước tính khối lượng chỗ phình ra của thiên hà dựa trên sự cân bằng hấp dẫn là khoảng 30 tỉ lần so với Mặt trời. Khối lượng hố đen siêu khối lượng của thiên hà được ước tính bằng một phương pháp khác cho kết quả bằng khoảng 1% khối lượng kể trên.

Tỉ lệ khối lượng của phần phình ra của thiên hà với hố đen siêu khối lượng trong thiên hà này gần giống với tỉ lệ khối lượng của hố đen so với thiên hà trong vũ trụ hiện đại. Điều này chỉ ra rằng, hệ số tiến hóa của các hố đen siêu khối lượng và thiên hà đã xảy ra từ chưa đầy một tỉ năm sau khi vũ trụ ra đời.

Thanh Hà
TIN LIÊN QUAN

Thủ phạm khiến thanh thiên hà của Dải Ngân hà quay chậm đi đáng kể

Thanh Hà |

Tốc độ quay thanh thiên hà của Dải Ngân hà, vốn được tạo thành từ hàng tỉ ngôi sao, đã chậm đi khoảng 1/4 kể từ khi hình thành.

Bất ngờ với vai trò không thể tin được của hố đen

Khánh Minh |

Nghiên cứu mới phát hiện điều ngạc nhiên là hố đen có thể giúp các thiên hà hình thành các ngôi sao mới, thay vì "nuốt chửng" sao.

Tình cờ phát hiện hố đen siêu khối lượng đang hấp hối

Thanh Hà |

Một hố đen siêu khối lượng đang hấp hối được các nhà khoa học phát hiện một cách tình cờ qua tiếng vọng ánh sáng (light echo) dài 3.000 năm.

Nhìn lại diễn biến vụ bé trai rơi xuống trụ bê tông ở Đồng Tháp

Bảo Bình - Dương Anh |

Liên quan vụ bé trai rơi xuống trụ bê tông ở Đồng Tháp, sau hơn nửa tháng tìm kiếm, lực lượng cứu hộ đã đưa được đoạn cọc thứ nhất (dài 12m) trong số 3 đoạn của cọc bêtông lên mặt đất và đang tiến hành các bước cứu hộ tiếp theo. 

Khoảnh khắc AFF Cup: Khép lại hành trình của ông Park Hang-seo

NHÓM PV |

Bản tin Khoảnh khắc AFF Cup ngày 17.1. AFF Cup 2022 kết thúc, khép lại hành trình của huấn luyện viên Park Hang-seo với bóng đá Việt Nam.  

Rung lắc thượng tầng tại Eximbank: Thập kỷ rối ren chưa kết thúc

Đức Mạnh |

Cơ cấu thượng tầng tại Ngân hàng Eximbank đã có nhiều biến động mạnh. Cổ đông ngoại gắn bó 16 năm đã chuyển nhà, thế chân bởi nhân tố bí ẩn liên quan đến Tập đoàn Bamboo Capital. 

Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam đã có nhiều giải pháp hỗ trợ người lao động mất việc

PHƯƠNG NGÂN - CHÂN PHÚC |

TPHCM - Tại LĐLĐ quận Bình Thạnh, sáng ngày 17.1, ông Trần Thanh Hải - Phó Chủ tịch Thường trực Tổng LĐLĐ Việt Nam đã đến thăm, động viên và trao quà Tết cho người lao động có hoàn cảnh khó khăn đang làm việc trên địa bàn. Đồng thời, ông Trần Thanh Hải cũng đã thông tin một số giải pháp nhằm hỗ trợ người lao động bị mất việc, giảm việc.

Hà Nội: Sau chấn chỉnh, loạt lô cốt vẫn án ngữ trên đường Vũ Trọng Khánh

PHẠM ĐÔNG |

9 chiếc lô cốt đang án ngữ trên đường Vũ Trọng Khánh khiến giao thông đông đúc, quá tải dù đã cận kề Tết Nguyên đán Quý Mão. Sở Giao thông vận tải (GTVT) Hà Nội lại yêu cầu chấn chỉnh tình trạng thi công hệ thống xử lý nước thải Yên Xá gây ùn tắc.

Thủ phạm khiến thanh thiên hà của Dải Ngân hà quay chậm đi đáng kể

Thanh Hà |

Tốc độ quay thanh thiên hà của Dải Ngân hà, vốn được tạo thành từ hàng tỉ ngôi sao, đã chậm đi khoảng 1/4 kể từ khi hình thành.

Bất ngờ với vai trò không thể tin được của hố đen

Khánh Minh |

Nghiên cứu mới phát hiện điều ngạc nhiên là hố đen có thể giúp các thiên hà hình thành các ngôi sao mới, thay vì "nuốt chửng" sao.

Tình cờ phát hiện hố đen siêu khối lượng đang hấp hối

Thanh Hà |

Một hố đen siêu khối lượng đang hấp hối được các nhà khoa học phát hiện một cách tình cờ qua tiếng vọng ánh sáng (light echo) dài 3.000 năm.