Bức ảnh đầu tiên về một lỗ đen khổng lồ đã trở thành tiêu đề vào đầu tháng này. Bây giờ hãy xem một số hình ảnh đẹp về M87, thiên hà vĩ đại mà nó gọi là nhà, nằm cách Trái đất khoảng 55 triệu năm ánh sáng.
Ảnh lỗ đen trực tiếp đầu tiên đến từ một thiên hà có tên là Messier 87. Đây là hình ảnh của thiên hà từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer, một kính viễn vọng hồng ngoại được phóng vào năm 2003 và vẫn hoạt động vào năm 2019. Bạn không thể nhìn thấy lỗ hổng trong hình ảnh này, nhưng bạn có thể thấy 2 máy bay phản lực khổng lồ (và dư chấn của chúng), được đẩy ra từ đĩa vật liệu quay quanh lỗ. Hình ảnh thông qua NASA / JPL-Caltech / IPAC.
Đầu tháng này, các nhà khoa học đã tiết lộ bức ảnh đầu tiênlấy một lỗ đen. Đó là một thành tựu phi thường, và hình ảnh của vòng khí và bụi hình bánh donut nóng rực - bao quanh chính lỗ đen, không thể nhìn thấy - sẽ đi vào lịch sử như một trong những bức ảnh hoành tráng nhất trong không gian khoa học. Bạn có thể cảm ơn Kính thiên văn Event Horizon cho hình ảnh lỗ đen đầu tiên này; nhóm quốc tế này đã làm việc trong nhiều năm để thực hiện nó. Bây giờ, ông muốn một số con cho hình ảnh lỗ đen? Một vài hình ảnh đầu tiên trên trang này cho phép chúng ta lùi lại một chút, để xem lỗ đen khổng lồ - lớn gấp 6,5 tỷ lần so với mặt trời của chúng ta - xuất hiện liên quan đến thiên hà chủ của nó, Messier 87 (còn gọi là M87). Nó có một cái nhìn tuyệt vời!
NASA đã công bố hình ảnh trên - từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer quay quanh nó - vào ngày 25 tháng 4 năm 2019. Nó cho thấy thiên hà Lỗ đen trong tia hồng ngoại. Mặc dù không thể nhìn thấy lỗ đen và chân trời sự kiện của nó ở đây, bạn có thể nhìn thấy hai tia vật chất khổng lồ bị đẩy ra từ chân trời sự kiện ra ngoài không gian với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, chỉ một dấu hiệu cho thấy sức mạnh của lỗ đen trung tâm. Bạn có nghĩ rằng các lỗ đen hút vật chất với trọng lực mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng có thể thoát ra không? Đúng. Nhưng các vật liệu khác có thể bị mắc kẹt trong đĩa xung quanh một chân trời sự kiện lỗ đen, và sau đó lại bị đẩy ra ngoài không gian sâu.
M87 ở rất xa - cách Trái đất 55 triệu năm ánh sáng - và đã được nghiên cứu trong hơn 100 năm, bao gồm các đài quan sát như Kính viễn vọng Không gian Hubble, Đài quan sát tia X Chandra và NuSTAR. Các máy bay phản lực được nhìn thấy lần đầu tiên vào năm 1918, mặc dù mối liên hệ của chúng với một lỗ đen khổng lồ hoàn toàn không được biết đến vào thời điểm đó. Các máy bay phản lực lần đầu tiên được chú ý bởi nhà thiên văn học Heber Curtis khi một con cá đuối tò mò thẳng tắp kéo dài từ trung tâm của thiên hà. Tính năng kỳ lạ này là gì?
Một phiên bản khác của hình ảnh đầu tiên, cũng hiển thị vị trí của lỗ đen giữa hai máy bay phản lực. Hình ảnh qua Kính viễn vọng chân trời của NASA / JPL-Caltech / IPAC / Event. Các phiên bản lớn hơn của những hình ảnh này, bao gồm cả hình nền, có sẵn thông qua JPL.
Bây giờ, chúng ta biết rằng các máy bay phản lực bao gồm các vật liệu năng lượng cao bắn ra từ một đĩa vật liệu quay nhanh xung quanh lỗ đen. Vật liệu bị đẩy ra di chuyển với tốc độ đáng kinh ngạc - gần như tốc độ ánh sáng - và có thể nhìn thấy dưới ánh sáng nhìn thấy, ánh sáng hồng ngoại, sóng vô tuyến và tia X.
Một trong những máy bay phản lực khá nổi bật, nhưng khi vật liệu trong nó chạm vào vật liệu thưa hơn nhiều trong môi trường liên sao (không gian giữa các ngôi sao của thiên hà), nó tạo ra sóng xung kích lớn thậm chí còn rõ hơn. Sóng xung kích chỉ có thể được nhìn thấy trong ánh sáng hồng ngoại và sóng radio. Máy bay phản lực này đang di chuyển gần như trực tiếp về Trái đất, làm tăng độ sáng rõ ràng của nó. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể thấy một số chiều dài của máy bay phản lực, vì nó hơi lệch so với tầm nhìn của chúng ta. Tại một thời điểm, có vẻ như máy bay phản lực cong xuống một chút; Theo các nhà khoa học, đây là nơi các hạt trong máy bay phản lực chạm vào các hạt khí trong môi trường liên sao và chậm lại một chút.
Hình ảnh thu hút mọi người trong trí tưởng tượng của hồi đầu tháng này - bức ảnh thật đầu tiên về một lỗ đen khổng lồ, ở trung tâm thiên hà M87. Vùng tối ở giữa không phải là hố đen, mà là bóng của lỗ đen trên vòng sáng của vật liệu. Bản thân lỗ đen nhỏ hơn bóng tối và có thể nhìn thấy trực tiếp. Vòng sáng hình thành khi ánh sáng bị uốn cong quanh lỗ đen bởi lực hấp dẫn dữ dội. Hình ảnh qua Kính viễn vọng Chân trời.
Máy bay phản lực kia mờ hơn nhiều, vì nó đang di chuyển khỏi Trái đất và nhanh như máy bay phản lực khác. Điều này làm cho nó gần như vô hình trong tất cả các bước sóng. Nhưng như với máy bay phản lực đầu tiên, sóng xung kích - trông giống như chữ C ngược - vẫn có thể nhìn thấy rõ.
Hiểu về các lỗ đen là một thách thức lớn đối với các nhà thiên văn học và vật lý học trong vài thập kỷ qua, nhưng họ đã có những bước tiến lớn hướng tới mục tiêu đó. Từng được coi là kỳ lạ, và vẫn là một trong những vật thể lạ nhất từng được phát hiện, các hố đen siêu lớn hiện được biết là nằm ở trung tâm của nhiều thiên hà (nếu không phải là hầu hết), bao gồm cả của chúng ta và một số lỗ đen nhỏ hơn chưa kể chấm vũ trụ. Nghiên cứu các lỗ đen trong hình nón của các thiên hà của chúng - và có khả năng hình ảnh chúng trực tiếp - là những bước chính để tìm hiểu một trong những hiện tượng kỳ lạ và kỳ lạ này.
Ở đây, một bức ảnh cổ điển về thiên hà M87, từ Kính viễn vọng Không gian Hubble. Hình ảnh này là tổng hợp của các quan sát hồng ngoại và nhìn thấy được, và cho thấy máy bay phản lực plasma màu xanh lam nổi bật của thiên hà, phát trực tiếp từ lỗ đen trung tâm với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Hình ảnh qua NASA.
Cận cảnh máy bay phản lực M87. Nó trải dài 1.500 Parsec (5.000 năm ánh sáng) từ lõi thiên hà. Trong hình ảnh Hubble này, tia nước màu xanh lam tương phản với ánh sáng màu vàng từ ánh sáng kết hợp của hàng tỷ ngôi sao chưa được giải quyết và cụm sao giống như điểm tạo nên thiên hà này. Hình ảnh qua Wikimedia Commons.
Biểu đồ sao hiển thị M87 trên vòm bầu trời, thông qua Stellarium / NASA. Biểu đồ này thể hiện quan điểm từ các vĩ độ trung bắc khoảng 10 p.m. vào tháng Năm. Bạn muốn có được định hướng? Tìm các ngôi sao Arcturus và Spica.
Điểm mấu chốt: Các nhà thiên văn học đã phát hành một số hình ảnh mới (hai hình ảnh đầu tiên trên trang này) của thiên hà M87, thiên hà nhà với hố đen khổng lồ có hình ảnh bạn nhìn thấy vài tuần trước. Các hình ảnh cho bạn thấy lỗ đen trong hình nón của thiên hà của nó.