Các nhà vật lý thiên văn Tây Ban Nha đã thu được những kết quả đo chính xác của một thiên thể chuyển động trên quĩ đạo quanh một lỗ đen cách chúng ta 5 tỷ năm ánh sáng. Việc này tương đương với việc quan sát được đồng xu 1 euro khi nó ở cách ta 100.000km.
Nhóm nghiên cứu Tây Ban Nha đã có được kết quả đo của vùng sâu nhất của đĩa vật chất đang chuyển động quanh một lỗ đen siêu nặng ở quasar biết tới qua hiện tượng Chữ thập Einstein (Q2237-0305). Nó mang lại những thông số chính xác nhất từng có về một vật thể ở xa như vậy, nhờ nhiều năm quan sát của các dự án vi thấu kính hấp dẫn OGLE và GLITP. Hai dự án này đã dành ra lần lượt là 9 năm và 12 năm cho việc quan sát quasar này.
Về cơ bản, các nhà thiên văn học chỉ có thể xác định các vật thể sáng phát ra nhiều bức xạ hoặc các vật thể lớn đủ để chúng cản một phần ánh sáng từ nền phía sau. Vi thấu kính có thể được sử dụng để xác định các vật thể phát ra rất ít ánh sáng hoặc ở quá xa để có thể đo theo cách thông thường. Nó đo lượng ánh sáng bị uốn cong quanh một thiên thêt nằm ngay trên đường nối từ thiên thể cần đo tới chúng ta, với thiên thể ở giữa này có vai trò như một thấu kính làm khuếch đại trường nhìn của chúng ta đối với thiên thể xa như các quasar và khu vực quanh chúng.
Rìa của lỗ đen
Quasar là những đối tượng rất nhỏ và xa phát ra bức xạ rất mạnh. Năng lượng của chúng tới từ lượng vật chất lớn cuốn nhanh vào đĩa bồi tụ - một đĩa vật chất quay cực nhanh quanh vật thể trung tâm; đối với trường hợp của các quasar thì vật thể trung tâm này là lỗ đen siêu nặng. Đĩa bồi tụ của Q2237-0305 có kích thước cỡ Hệ Mặt Trời của chúng ta, nhưng nó ở úa xa và chỉ có thể đo được cấu trúc của nó nhờ vi thấu kính.
Nhờ nghiên cứu sự biến thiên độ sáng của bốn hình ảnh khác nhau của đĩa bồi tụ được ghi hình bởi OGLE và CLITP, các nhà nghiên cứu đã có thể có được những đo đạc chính xác về cấu trúc khu vực sâu nhất trong nó, ngay rìa lỗ đen (hay còn biết tới là chân trời sự kiện của lỗ đen).
José Antonio Muñoz, giảng viên khoa Thiên văn học và Vật lý thiên văn Đại học Valencia tham gia nghiên cứu cùng các đồng nghiệp ở các trường đại học Granada, Cadiz và Viện vật lý thiên văn Canary, giải thích: "Trong những năm vừa qua chúng tôi đã thấy vi thấu kính cho phép chúng ta phân tích cấu trúc của đĩa bồi tụ quasar như thế nào. Đến nay chúng tôi đã có được những đo đạc chính xác vùng sâu nhất của một quasar như thế, vùng trong này chuyển động ổn định trên quĩ đạo gần nhất so với lỗ đen trung tâm".
Đồng nghiệp của ông ở đại học Granada là Jorge Jiménez Vicente bổ sung: "Bước đột phá lớn nhất của việc này là chúng ta có ta có thể xác định được cấu trúc cạnh trong của một đĩa nhỏ và xa như vậy. Nó giống như có thể nhìn thấy một đồng xu 1 euro ở cách 100.000km."
Chỉ có khoảng 1 phần 500 số quasar có thể được đo theo cách này. Thông tin thu được sẽ vô cùng hữu ích cho các nhà nghiên cứu để hiểu sâu hơn về các quasar - chìa khóa về sự tạo thành và tiến hóa của các thiên hà.
Jiménez Vicente nhắm tới một tương lai, khi những chương trình giám sát qui mô lớn chẳng hạn như kính 8,4m dự kiến sẽ đặt tại Chile năm 2022 được khởi động, khi đó "việc xác định các vi thấu kính như thế nàu sẽ là khả thi đối với hàng nghìn quasar". Điều này "sẽ mở ra một cửa sổ duy nhất vào vùng sâu nhất của các lỗ đen siêu nặng trung tâm các quasar" - Muñoz khẳng định.
Bryan
Theo Science Daily
