Hình ảnh mới tuyệt vời - thu được thông qua đài quan sát tia X quay quanh - cho thấy đĩa khí và bụi bao quanh một lỗ đen siêu lớn bị vón cục, không trơn tru.
Thiên hà xoắn ốc Messier 77, còn gọi là NGC 1068, nằm cách chúng ta khoảng 45 triệu năm ánh sáng. Kính thiên văn vũ trụ Hubble đã chụp được hình ảnh này của toàn bộ thiên hà và mắt X-quang năng lượng cao NuSTAR, đã nghiên cứu đĩa xung quanh lỗ đen siêu khối trung tâm thiên hà (hiển thị ở đây dưới dạng khái niệm nghệ sĩ, trong hình nhỏ được phóng to). Lỗ đen hoạt động này được bao quanh bởi những đám mây khí và bụi cực kỳ dày. Dữ liệu của NuSTAR tiết lộ rằng hình xuyến của khí và bụi xung quanh lỗ đen, còn được gọi là bánh rán, có nhiều vón cục hơn so với suy nghĩ trước đây. Tìm hiểu thêm về hình ảnh này.
Theo quan điểm của các nhà thiên văn học hiện đại, một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của một thiên hà xa xôi có khả năng được bao quanh bởi đĩa dày, hình bánh rán hoặc hình xuyến của khí và bụi. Các vật liệu trong tori là thứ nuôi sống một lỗ đen đang hoạt động, nghĩa là, cái mà Lọ vẫn đang phát triển.
Đây là một cái nhìn bên trong một trong những nơi dày đặc nhất trong số này tori, bao quanh lỗ đen ở trung tâm của một thiên hà xoắn ốc được nghiên cứu kỹ có tên NGC 1068 (còn gọi là M77), nằm cách xa 47 triệu năm ánh sáng theo hướng tới chòm sao Cetus the Whale. Kính viễn vọng thu được dữ liệu để tạo ra khái niệm nghệ sĩ này được gọi là NuSTAR (Mảng kính thiên văn quang phổ hạt nhân của NASA) và nó đã sử dụng tầm nhìn tia X của mình để nhìn vào bên trong đĩa.
Nó đã xác nhận rằng các tài liệu trong đĩa không phải là trơn tru, nhưng khá vón cục.
Andrea Marinucci thuộc Đại học Roma Tre ở Ý là tác giả chính của bài báo mô tả nghiên cứu mới này, được xuất bản trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia. Ngoài dữ liệu từ NuSTAR, nhóm nghiên cứu còn sử dụng dữ liệu từ đài quan sát vũ trụ XMM-Newton của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Marinucci nói:
Ban đầu, chúng tôi nghĩ rằng một số lỗ đen được ẩn sau các bức tường hoặc màn hình vật liệu không thể nhìn thấy qua
Các vật liệu quay không phải là một chiếc bánh rán tròn, đơn giản như suy nghĩ ban đầu, nhưng vón cục.
Một tuyên bố của NASA đã giải thích:
Các đĩa khí và bụi hình bánh rán xung quanh các lỗ đen siêu lớn lần đầu tiên được đề xuất vào giữa những năm 1980 để giải thích lý do tại sao một số lỗ đen được ẩn đằng sau khí và bụi, trong khi những cái khác thì không. Ý tưởng là sự định hướng của chiếc bánh rán so với Trái đất ảnh hưởng đến cách chúng ta nhìn nhận một lỗ đen và bức xạ cực mạnh của nó. Nếu chiếc bánh rán được xem cạnh trên, lỗ đen sẽ bị chặn. Nếu chiếc bánh rán được nhìn trực diện, có thể phát hiện ra lỗ đen và các vật liệu sáng chói xung quanh. Ý tưởng này được gọi là mô hình thống nhất, vì nó liên kết gọn gàng với các loại lỗ đen khác nhau, chỉ dựa trên định hướng.
Trong thập kỷ qua, các nhà thiên văn học đã tìm thấy gợi ý rằng những chiếc bánh rán này có hình dạng mượt mà như từng nghĩ. Chúng giống như những chiếc bánh rán bị lỗi, sần sùi mà một cửa hàng bánh rán có thể vứt đi.
Phát hiện mới là lần đầu tiên sự lộn xộn này được quan sát thấy trong một chiếc bánh rán siêu dày và ủng hộ ý tưởng rằng hiện tượng này có thể phổ biến. Nghiên cứu này rất quan trọng để tìm hiểu sự phát triển và tiến hóa của các lỗ đen khổng lồ và các thiên hà chủ của chúng.
Cả NuSTAR và XMM-Newton đều quan sát lỗ đen siêu lớn trong NGC 1068 trong hai lần từ 2014 đến 2015. Vào một trong những dịp đó, vào tháng 8 năm 2014, NuSTAR đã quan sát thấy sự tăng đột biến của độ sáng. NuSTAR quan sát tia X ở dải năng lượng cao hơn XMM-Newton, và, NASA cho biết, những tia X năng lượng cao đó có thể xuyên qua những đám mây dày xung quanh lỗ đen.
Các nhà khoa học cho biết sự tăng đột biến của tia X năng lượng cao là do sự rõ ràng về độ dày của vật liệu cố định vào lỗ đen siêu lớn. Marinucci nhận xét:
Nó giống như một ngày nhiều mây, khi những đám mây di chuyển một phần khỏi mặt trời để cho nhiều ánh sáng chiếu qua.