Lực bí ẩn phá hủy vòng plasma của một lỗ đen quái vật

Bình luận Văn Thiện • 01:21, 05/10/20

Giúp NTDVN sửa lỗi

Các kính thiên văn trên toàn thế giới đã quan sát thấy một tia sáng lóe lên xung quanh một lỗ đen siêu lớn. Và sau đó, nó đã nhanh chóng biến mất...

Thông thường, các nhà thiên văn học có thể phát hiện ra các lỗ đen siêu lớn nằm tại nhân thiên hà hoạt động (AGN) xa xôi nhờ vầng hào quang - vòng plasma chuyển động xung quanh chân trời sự kiện của chúng.

Theo Livescience vào tháng 3 năm 2018, chương trình Khảo sát Tự động Toàn bộ bầu trời đối với Siêu tân tinh (ASSASN), một nhóm gồm 24 kính viễn vọng của Đại học bang Ohio trên khắp thế giới được thiết kế để săn siêu tân tinh, đã nhận thấy độ sáng của vầng hào quang của lỗ đen tên là 1ES 1927 + 654 bỗng dưng tăng gấp 40 lần.

Erin Kara, một nhà vật lý MIT và là tác giả chính của một bài báo về sự kiện này, cho biết trong một tuyên bố: "Đây là một AGN mà chúng tôi đã biết, nhưng nó không đặc biệt lắm. Sau đó, chúng tôi nhận thấy rằng AGN này đột nhiên bừng sáng... Và chúng tôi bắt đầu hướng nhiều kính thiên văn khác ở nhiều bước sóng để khảo sát nó”.

Sau khi AGN sáng lên, nó đột ngột mờ đi. Lỗ đen ở trung tâm của nó dường như giảm độ sáng hơn 10.000 lần trong vòng chưa đầy một năm.

Kara nói: “Chúng tôi kỳ vọng rằng độ sáng thay đổi lớn như vậy sẽ xảy ra theo khoảng thời gian từ hàng nghìn đến hàng triệu năm... Nhưng ở đây, chúng tôi đã thấy nó mờ đi 10.000 chỉ trong một năm, và lúc nhanh nhất thậm chí thay đổi 100 lần trong 8 giờ, điều này là hoàn toàn chưa từng thấy và thực sự đáng kinh ngạc”.

Tuy nhiên, sự mờ đi không kéo dài. Sau khoảng thời gian mờ đi nhanh chóng trong 8 giờ ban đầu, hào quang tiếp tục mờ đi dần dần trong năm tiếp theo. Sau đó chỉ trong vài tháng, lỗ đen lại sáng lên. Bây giờ nó trông gần như trước.

Giả thuyết của các nhà khoa học

Kara và các đồng nghiệp của cô đưa ra một giả thuyết để giải thích cho hiện tượng trên.

Chúng ta phát hiện ra các lỗ đen chủ yếu là do các đĩa bồi tụ của chúng, các vòng vật chất xoay quanh chân trời sự kiện. Vầng hào quang chỉ là phần trong cùng chuyển động nhanh nhất.

Các lỗ đen thường phát triển bằng cách "nhấm nháp" vật chất từ đĩa bồi tụ của nó. Rất nhiều vật chất trong một đĩa bồi tụ cuối cùng rơi vào lỗ đen, nhưng chỉ sau một thời gian dài bay xung quanh chân trời sự kiện.

Khi vật chất từ đĩa bồi tụ rơi vào trong lỗ đen, các nhà vật lý cho rằng có thứ gì đó đã chèn vào. Thông thường là sự nhiễu loạn. Nhưng có thể một thứ gì đó nặng, giống như một ngôi sao đã đập vào vầng hào quang của 1ES 1927 + 654. Sau đó, ngôi sao vỡ ra và làm xáo trộn đĩa bồi tụ. Các nhà nghiên cứu gọi sự kiện này là "sự gián đoạn thủy triều" (tidal disruption).

Ánh sáng bừng lên do ngôi sao vỡ ra khi nó va vào đĩa. Sau đó, ánh sáng nhanh chóng mờ đi khi toàn bộ đám khí, bụi và plasma tại đĩa bồi tụ đồng loạt rơi qua đường chân trời sự kiện. Những vật chất còn lại rơi ra khỏi quỹ đạo không ổn định sẽ làm ánh sáng tiếp tục mờ đi từ từ trong những tháng tiếp theo.

Ngoài ra, các nhà khoa học cũng giải thích rằng vụ va chạm với một ngôi sao có thể phá vỡ đường sức từ xung quanh lỗ đen và đủ để vầng hào quang mờ đi.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng đang gặp một vấn đề lớn chưa giải quyết được.

Nếu một ngôi sao làm gián đoạn từ trường của lỗ đen sau khi tan rã ở khoảng cách đó, thì điều đó cho thấy rằng hào quang và các đường sức từ trường cũng ở cách xa điểm kỳ dị của lỗ đen đó. Nhưng nhìn từ Trái đất, vầng hào quang lỗ đen quá gần với điểm kỳ dị trung tâm nên các nhà khoa học không thể đo trực tiếp các khoảng cách giữa chúng để xác nhận giả thuyết là đúng.

Văn Thiện



BÀI CHỌN LỌC

Lực bí ẩn phá hủy vòng plasma của một lỗ đen quái vật