Bong bóng bí ẩn giữa trung tâm dải Ngân hà cuối cùng đã 'được giải mã'

Từ khi được phát hiện lần đầu cho tới nay, Bong bóng Fermi đã gây ra nhiều khó khăn cho cộng đồng thiên văn học toàn cầu vì không thể xác định được nguồn gốc của cấu trúc tia gamma khổng lồ này.

Vào năm 2010, kính thiên văn không gian Fermi của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) phát hiện hai bong bóng bí ẩn nằm giữa dải Ngân Hà. Chúng được gọi là 'Bong bóng Fermi', với hình dáng giống như hai cánh của một con sâu bướm lớn, hoặc hình đồng hồ cát. Hai bong bóng khổng lồ này trải dài ở hai mặt phẳng Bắc và Nam của trung tâm Ngân hà, có đường kính lên tới 50000 năm ánh sáng, tương đương với khoảng ½ đường kính của dải Ngân Hà.

Đáng chú ý, Bong bóng Fermi đã làm cho các nhà thiên văn học trên toàn cầu 'đau đầu' vì không thể xác định nguồn gốc của cấu trúc tia gamma lớn này. Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí thiên văn The Astrophysical Journal vào ngày 14/5 cho thấy có mối liên hệ giữa Bong bóng Fermi và các hoạt động của lỗ đen siêu khổng lồ ở trung tâm dải Ngân hà cách đây 6 triệu năm.

Dựa trên mô hình giả lập 3D được xử lý trên các máy tính siêu khổng lồ, các nhà khoa học cho rằng Bong bóng Fermi có thể đã được tạo ra sau một đợt bùng phát sóng xung kích từ lỗ đen siêu khổng lồ ở trung tâm của thiên hà, được biết đến với tên gọi Sagittarius A* (hoặc Sgr A*).

Theo đó, cách đây 6 triệu năm, khi lỗ đen Sagittarius A* hút vào chân trời sự kiện, nó đã phát ra hai luồng bức xạ năng lượng cao, di chuyển ngược lại từ trung tâm của thiên hà với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng.

Ngay sau khi các luồng bức xạ mạnh mẽ này được phát ra, một đợt sóng xung kích cũng được tạo ra đồng thời, đi qua các đám mây khí gas ở khu vực trung tâm thiên hà. Những đám mây khí gas này sau khi bị nén và đốt cháy bởi sóng xung kích sẽ tiếp tục mở rộng ra khu vực không gian giữa các thiên hà theo cả hai hướng, hình thành Bong bóng Fermi. Toàn bộ quá trình này kéo dài trong khoảng một triệu năm, nhóm nghiên cứu cho biết.

'Một đợt sóng xung kích ngay lập tức được tạo ra khi luồng bức xạ năng lượng cao 'đâm thủng' đám mây khí gas. Sau khoảng một triệu năm, lỗ đen Sagittarius A* ngừng phát ra các tia năng lượng. Sau khoảng 5 triệu năm, Bong bóng Fermi mở rộng ra kích thước như hiện tại', các nhà khoa học nói.

Theo các nhà nghiên cứu, giả thuyết sóng xung kích giải thích một số đặc điểm của khu vực trung tâm thiên hà, bao gồm nhiệt độ cực cao của Bong bóng Fermi. Đồng thời, nó cũng giải thích vì sao các cạnh dưới của Bong bóng Fermi trùng khớp hoàn hảo với các cấu trúc tia X.

Tham khảo LiveScience