Bức ảnh mới tiết lộ các sự kiện gần một hố đen siêu khổng lồ

Sau khi nghiên cứu những bức ảnh đầu tiên về các hố đen, các nhà khoa học đã công bố bức ảnh đầu tiên cho thấy các sự kiện mạnh mẽ xung quanh một trong những 'quái vật ăn tối khổng lồ' của vũ trụ này, bao gồm việc phóng một luồng khổng lồ các hạt năng lượng cao vào không gian.

Bức ảnh mới này được tạo ra thông qua việc sử dụng 16 kính thiên văn tại các địa điểm khác nhau trên Trái Đất, tạo ra một đĩa quan sát có kích thước ngang bằng một hành tinh. Hố đen siêu lớn này nằm ở trung tâm của một thiên hà gần đó được gọi là Messier 87, hay M87, cách Trái Đất khoảng 54 triệu năm ánh sáng. (1 năm ánh sáng tương đương khoảng 9,5 nghìn tỷ km). Hố đen này có khối lượng gấp 6,5 tỉ lần khối lượng của Mặt Trời.

Các hố đen là các thực thể vũ trụ có lực hấp dẫn mạnh đến mức không vật chất hoặc ánh sáng nào có thể thoát khỏi khi rơi vào trường hấp dẫn của chúng.

Phần lớn các thiên hà hình thành xung quanh các hố đen siêu lớn. Một số hố đen không chỉ 'nuốt' bất kỳ vật chất nào xung quanh mà còn phóng ra những luồng hạt năng lượng cao sáng chói vào không gian - vượt ra ngoài chính thiên hà mà từ đó chúng hình thành.

Bức ảnh mới cho thấy cách mà chân đế của một luồng hạt như vậy kết nối với vật chất quay quanh hố đen trong một cấu trúc giống như chiếc nhẫn.

Lần đầu tiên toàn bộ hệ thống quanh một hố đen này được chụp hình. Bức ảnh cho thấy chân đế của luồng plasma nóng, một vòng mờ ánh sáng từ plasma nóng rơi vào hố đen và một vùng tối ở trung tâm. Plasma - trạng thái vật chất thứ 4 sau trạng thái rắn, lỏng và khí - là vật chất nóng đến mức một số hoặc toàn bộ nguyên tử của nó phân tách thành các hạt hạ nguyên tử năng lượng cao.

Nhà vật lý thiên văn Ru-Sen Lu thuộc Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc tại Thượng Hải, tác giả chính của nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature, nói: 'Bức ảnh này là lần đầu tiên cho thấy rõ kết nối giữa dòng bồi tụ gần hố đen siêu lớn ở trung tâm và nguồn gốc của luồng hạt plasma'.

Theo nhà vật lý thiên văn và tác giả nghiên cứu Thomas Krichbaun thuộc Viện Thiên văn vô tuyến Max Planck ở Đức, việc quan sát toàn bộ cảnh vật xung quanh một hố đen siêu lớn giúp hiểu rõ hơn về vật lý phức tạp xung quanh các hố đen, cách mà luồng hạt plasma được phóng ra và tăng tốc, cũng như cách vật chất bị hút vào hố đen và các luồng vật chất phun ra liên quan như thế nào.

Nhà vật lý thiên văn Kazunori Akiyama thuộc Đài quan sát thiên văn Haystack của Viện Công nghệ Masachusetts nói: 'Đó là điều các nhà thiên văn học và vật lý thiên văn mong chờ trong hơn một nửa thế kỷ. Đây là bước ngoặt của một kỷ nguyên mới kỳ diệu'.

Các nhà khoa học Lu, Krichbaum và Akiyama là thành viên của dự án Kính thiên văn Chân trời sự kiện (EHT) - một dự án hợp tác quốc tế khởi đầu từ năm 2012 nhằm trực tiếp quan sát môi trường gần hố đen.

Chân trời sự kiện của hố đen là điểm mà bên ngoài đó, bất kỳ thứ gì - các ngôi sao, các hành tinh, khí, bụi và tất cả các dạng bức xạ điện từ - đều bị nuốt chửng.