Thiên hà là những hòn đảo lớn và đẹp. Nhưng bạn có biết rằng hầu hết các thiên hà được bao quanh bởi halos? Một thiết bị phức tạp trên Kính thiên văn Rất lớn đang mang đến cho các nhà thiên văn những góc nhìn mới về các vòng ánh sáng thiên hà này.
Một quầng thiên hà, hay corona, nổi bật như một vòng phát sáng thanh tao trong hình ảnh này từ Kính viễn vọng Không gian Hubble. Hình ảnh cho thấy một thiên hà được phóng to, do hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, đằng sau một cụm thiên hà khổng lồ. Hình ảnh qua ESO / NASA / ESA / A.Claeyssens / EWASS.
Khi chúng ta nghĩ về các thiên hà, chúng ta nghĩ về những đĩa khổng lồ gồm hàng tỷ ngôi sao, bụi và khí. Nhiều người gợi nhớ đến những chiếc đinh ghim khổng lồ. Tuy nhiên, với các công cụ phù hợp, các nhà thiên văn học có thể nhìn thấy nhiều hơn: halos ánh sáng, bao gồm hydro trung tính, xung quanh các thiên hà. Vào ngày 24 tháng 6 năm 2019, Trung tâm Recherche Astrophysique de Lyon tuyên bố rằng các nhà nghiên cứu của họ đã thực hiện các quan sát mới về các thiên hà xa xôi - đôi khi được gọi là thiên hà - sử dụng công cụ MUSE trên Kính viễn vọng rất lớn ESO ở Chile. Các nhà thiên văn học cho biết MUSE nhìn thấy quầng sáng xung quanh hầu hết các thiên hà xa xôi mà nó quan sát được, nhưng ngay cả khi đó chúng thường quá nhỏ để hiển thị nhiều chi tiết hoặc cấu trúc. Để giải quyết vấn đề này, nghiên cứu mới đã kết hợp các quan sát của MUSE với điều mà LỚP gọi là thấu kính hấp dẫn để nghiên cứu các halo chi tiết hơn.
Các hình ảnh và dữ liệu khác đã được trình bày tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Thiên văn Châu Âu (EWASS 2019) tại Lyon, Pháp, vào ngày 25 tháng 6. Hơn 1.200 nhà thiên văn đã tập trung cho cuộc họp.
Một quầng thiên hà một phần khác trong hình ảnh Kính viễn vọng Không gian Hubble. Như trong hình trên, hình ảnh cho thấy một thiên hà được phóng to, do hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, đằng sau một cụm thiên hà khổng lồ. Hình ảnh qua ESO / NASA / ESA / A.Claeyssens / EWASS.
Nhà thiên văn học Adélaïde Claeyssens, bằng tiến sĩ sinh viên tại Trung tâm Recherche Astrophysique de Lyon, đã trình bày những kết quả này tại EWASS 2019. Cô giải thích:
Thật vậy, các cụm lớn có đặc tính bẻ cong các tia sáng đi qua trung tâm của chúng, như dự đoán của Einstein. Điều này tạo ra hiệu ứng của kính lúp: hình ảnh của các thiên hà nền được phóng to.
Có hai quan sát chính cho thấy công cụ MUSE đã có thể tiến hành halos.
Đầu tiên là nơi quầng sáng xuất hiện dưới dạng một vòng ánh sáng gần như hoàn chỉnh bao quanh một thiên hà. MUSE có thể tập trung vào vòng đủ để nghiên cứu cách các loại khí khác nhau giữa các phần của quầng sáng. Cho đến nay, điều đó rất khó thực hiện và dữ liệu cho các nhà thiên văn học biết các chất khí đồng nhất trong các quầng sáng như thế nào và chúng di chuyển xung quanh thiên hà như thế nào.
Thứ hai, cách duy nhất mà dữ liệu MUSE được kết hợp với các hiệu ứng thấu kính hấp dẫn cung cấp nhiều manh mối hơn về cách các thiên hà hình thành trong vũ trụ sơ khai.
Ở đây, một ví dụ về bản đồ về cách một vầng hào quang thiên hà có thể tự cấu trúc xung quanh một thiên hà. Các quan sát MUSE mới cho phép các nhà thiên văn học thấy các biến thể đáng kể của các tính chất khí trên một quầng sáng. Họ cho biết kết quả cho phép họ nghiên cứu chi tiết về cấu trúc phức tạp và quy trình vật lý khi chơi. Hình ảnh qua ESO / Claeyssens / EWASS.
Các quầng thiên hà cũng đã được quan sát bằng Kính viễn vọng Không gian Hubble, tạo ra một số hình ảnh trên trang này. Vào năm 2015, đã có báo cáo rằng halos thiên hà là phổ biến hơn so với trước đây đã nghĩ.
Những quầng sáng này cũng có thể được quan sát trong phổ vô tuyến, chẳng hạn như với Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) gần Socorro, New Mexico. VLA đã quan sát các quầng sáng của 35 thiên hà vào năm 2015. Các nhà thiên văn học cho rằng nghiên cứu các quầng thiên hà bằng kính viễn vọng vô tuyến cho phép họ thăm dò toàn bộ các hiện tượng liên quan, bao gồm tốc độ hình thành sao trong đĩa, gió từ các ngôi sao nổ tung, và thiên nhiên và nguồn gốc từ trường của các thiên hà.
Đây là hình ảnh radio truyền thống về quầng thiên hà, trong trường hợp này là quầng sáng mini trong cụm thiên hà Perseus. Hình ảnh qua Caltech. Tìm hiểu thêm về hình ảnh này.
Trong khi đó, các nhà thiên văn học ở Lyon cho biết thiết bị MUSE trên Kính thiên văn rất lớn tạo ra nhiều chi tiết hơn bao giờ hết. MUSE là một nhạc cụ chuyên dụng cao, theo Fernando Selman, Nhà khoa học nhạc cụ:
MUSE đã được xây dựng với mục đích nghiên cứu nội dung và quá trình diễn ra trong vũ trụ từ rất sớm, khi những ngôi sao và thiên hà đầu tiên đang hình thành. Gần hơn về thời gian và không gian, MUSE sẽ lập bản đồ phân bố vật chất tối trong các cụm thiên hà bằng cách sử dụng hiệu ứng vi phân hấp dẫn trên các thiên hà nền. MUSE cũng sẽ cung cấp thông tin chi tiết về động lực bên trong của nhiều loại thiên hà với chi tiết chưa từng có. Nó đã được sử dụng để nghiên cứu Thiên hà Sombrero ở Xử Nữ, và trong cùng một cụm, một loại vật thể mới được phát hiện gần đây - một thiên hà bị phá hủy sau khi rơi vào cụm và gặp phải corona khí nóng.
Các phát hiện từ MUSE và các quan sát khác cho thấy, như thường thấy trong thiên văn học, có thể có nhiều hơn so với ban đầu gặp mắt. Các thiên hà là đủ đẹp, nhưng nhìn thấy quầng sáng rực rỡ của chúng làm cho chúng thậm chí còn hơn thế.
Thiết bị MUSE phức tạp trên Kính thiên văn rất lớn (VLT) ESO. Hình ảnh qua ESO.
Điểm mấu chốt: Nhờ các thiết bị tiên tiến như MUSE, các nhà thiên văn học giờ đây có thể có được tầm nhìn tốt hơn không chỉ các thiên hà xa xôi, mà cả các quầng sáng ít được biết đến bao quanh chúng.