Các quan sát mới của kính viễn vọng ALMA ở Chile đã tiết lộ một đĩa khí lạnh, liên sao chưa từng thấy bao quanh Sagittarius A *, lỗ đen khổng lồ ở trung tâm thiên hà của chúng ta.
Nghệ sĩ khái niệm về vòng khí lạnh giữa các vì sao xung quanh lỗ đen siêu lớn ở trung tâm dải ngân hà của chúng ta. Những quan sát mới của kính viễn vọng ALMA ở Chile đã lần đầu tiên tiết lộ cấu trúc này. Hình ảnh qua NRAO / AUI / NSF; S. Dagnello.
Trong nhiều thập kỷ, kể từ khi họ nhận ra sự hiện diện của nó vào những năm 1970, các nhà thiên văn học đã cố gắng tìm ra thông tin về lỗ đen siêu lớn trung tâm ở trung tâm của thiên hà Milky Way của chúng ta. Họ gọi nó là Sagittarius A * hoặc Sag A * (phát âm là Sagittarius A Ngôi sao Ngôi sao). Họ biết nó cách xa 26.000 năm ánh sáng và lớn bằng 4 triệu ngôi sao khối lượng mặt trời của chúng ta. Nhưng bụi liên sao theo hướng trung tâm thiên hà đã khiến các nghiên cứu về Sag A * trở nên khó khăn. Tuần này (ngày 5 tháng 6 năm 2019), các nhà thiên văn học làm việc với kính viễn vọng ALMA ở Chile đã công bố phát hiện ra một đĩa khí lạnh giữa các vì sao chưa từng thấy bao quanh lỗ đen khổng lồ thiên hà của chúng ta. Họ cho biết đĩa này cung cấp cho họ những hiểu biết mới về quá trình bồi tụ, nghĩa là cách lỗ đen hút vật liệu từ không gian xung quanh. Kết quả được công bố ngày 5 tháng 6 trên tạp chí đánh giá ngang hàng Thiên nhiên.
Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia (NRAO), giúp vận hành ALMA, đã mô tả khu vực xung quanh Sag A * trong một tuyên bố:
Bây giờ chúng ta biết rằng khu vực này đang tràn ngập những ngôi sao lưu động, những đám mây bụi liên sao và một hồ chứa lớn cả hai loại khí nóng và lạnh tương đối. Những khí này được dự kiến sẽ quay quanh lỗ đen trong một đĩa bồi tụ rộng lớn kéo dài một phần mười năm ánh sáng từ chân trời sự kiện lỗ đen.
Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà thiên văn học chỉ có thể hình ảnh phần nóng, nóng của dòng khí bồi tụ này, tạo thành một dòng chảy hình cầu thô và không cho thấy sự quay tròn rõ ràng. Nhiệt độ của nó được ước tính là 10 triệu độ C (18 triệu độ F), hoặc khoảng hai phần ba nhiệt độ được tìm thấy ở lõi mặt trời của chúng ta. Ở nhiệt độ này, khí phát sáng dữ dội dưới ánh sáng tia X, cho phép nó được nghiên cứu bằng kính viễn vọng tia X trên không gian, xuống tới khoảng một phần mười năm ánh sáng từ lỗ đen.
Ngoài các khí nóng được phát hiện bởi kính viễn vọng tia X, các nhà thiên văn học cũng đã nhìn thấy các dấu hiệu của khí lạnh hơn (khoảng 10 nghìn độ C, hoặc 18.000 độ F) trong vòng vài năm ánh sáng của lỗ đen. NRAO cho biết:
Sự đóng góp của khí lạnh này vào dòng chảy bồi tụ vào lỗ đen trước đây chưa được biết đến.
Nó hút khí lạnh này mà kính viễn vọng ALMA hiện đã có thể phát hiện. ALMA - viết tắt của Atacama Large Millimét / Subillim Array - là một kính viễn vọng vô tuyến, với khả năng nhìn xuyên qua lớp bụi giữa chúng ta và trung tâm thiên hà. Hiện tại, nó đã tạo ra hình ảnh đầu tiên của đĩa khí lạnh chỉ cách khoảng một phần trăm năm ánh sáng (hoặc khoảng 1.000 lần khoảng cách từ Trái đất đến mặt trời) từ lỗ đen siêu lớn Milky Way. Đây là hình ảnh:
Hình ảnh ALMA của đĩa khí hydro mát lạnh chảy xung quanh lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta. Màu sắc đại diện cho chuyển động của khí so với Trái đất: phần màu đỏ đang di chuyển ra xa, do đó sóng vô tuyến được phát hiện bởi ALMA bị kéo dài một chút, hoặc bị dịch chuyển, đến phần phổ đỏ Redder của phổ; màu xanh lam đại diện cho khí di chuyển về phía Trái đất, do đó sóng vô tuyến bị vắt nhẹ, hoặc bị dịch chuyển, đến phần quang phổ của Blu blu. Crosshairs chỉ vị trí của lỗ đen. Hình ảnh qua ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), E.M. Murchikova; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello.
Các nhà nghiên cứu ước tính rằng lượng hydro trong đĩa mát này bằng khoảng một phần mười khối lượng của Sao Mộc, hay một phần mười khối lượng của mặt trời. NRAO cho biết:
Bằng cách ánh xạ sự dịch chuyển các bước sóng của ánh sáng vô tuyến này do hiệu ứng Doppler (ánh sáng từ các vật thể chuyển động về Trái đất bị dịch chuyển một chút sang phần phổ xanh lam trong khi ánh sáng từ các vật thể chuyển động bị lệch sang phần ánh sáng đỏ hơn ), các nhà thiên văn học có thể thấy rõ rằng khí đang quay xung quanh lỗ đen. Thông tin này sẽ cung cấp những hiểu biết mới về cách thức mà các lỗ đen nuốt chửng vật chất và sự tương tác phức tạp giữa một lỗ đen và vùng lân cận thiên hà của nó.