Các nhà nghiên cứu ở Đại học Colorado đặt tại Boulder (CU Boulder) đã khám phá ra một cơ chế giải thích cho sự tồn tại của những cụm sao bất đối xứng quanh các lỗ đen siêu nặng ở một số thiên hà và gợi ý rằng trong những giai đoạn sau khi sáp nhập thiên hà, các sao có thể chuyển động về phía lỗ đen và bị phá hủy với mức độ khoảng một sao mỗi năm.
Nghiên cứu mới đăng trên Astrophysical Journal này cũng gợi ý câu trả lời cho một bí ẩn đã tồn tại từ lâu trong thiên văn học về hành vi của những sao có quỹ đạo rất dẹt gần các lỗ đen siêu nặng và sự tồn tại lâu dài của các quỹ đạo không ổn định.
Hấp dẫn của một lỗ đen siêu nặng tạo ra một cụm sao bao quanh nó. Các nhà vật lý cho rằng những cụm sao như vậy phải có dạng cầu. Tuy nhiên, ở một số thiên hà đã được quan sát - bao gồm cả thiên hà Andromeda gần chúng ta - cụm sao này lại có dạng đĩa thay vì dạng cầu. Những đĩa dẹt này được cho là hình thành trong những vụ sáp nhập của các thiên hà giàu khí.
Trong đĩa, mỗi sao đi theo một quỹ đạo elip riêng bao quanh lỗ đen siêu nặng. Quỹ đạo của các sao liên tục tương tác với nhau khi chúng chuyển động qua nhau. Cuối cùng, sự gián đoạn hấp dẫn ở quỹ đạo một ngôi sao nào đó sẽ mang nó tới quá gần lỗ đen.
Trưởng nhóm nghiên cứu là Ann-Marie Madigan cho biết: "Lực hấp dẫn tạo nên và thay đổi hình dạng quỹ đạo của các sao này. Cuối cùng, khi một sao áp sát lỗ đen, nó bị xé nát."
Đồng tác giả Heather Wernke - một sinh viên đã tốt nghiệp CU Boulder - nói: "Chúng tôi dự đoán rằng ở thời kỳ sau sáp nhập, một lỗ đen siêu nặng sẽ nuốt một sao mỗi năm. Tốc độ này lớn gấp 10.000 lần so với tốc độ thông thường được dự đoán."
Phát hiện này mang lại bằng chứng quan sát về việc một số thiên hà với lỗ đen siêu nặng ở trung tâm có tốc độ hủy diệt các sao nhanh hơn những thiên hà khác, đồng thời gợi ý rằng các đĩa dẹt bao quanh lỗ đen siêu nặng là phổ biến hơn so với dự đoán ban đầu. Các nghiên cứu xa hơn sẽ có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về những vụ sáp nhập thiên hà và tiến hóa của vũ trụ.
"Andromeda có vẻ đã trải qua giai đoạn cực điểm của quá trình này, sáp nhập với một thiên hà khác rất lâu trước đây," Madigan nói. "Nhưng với dữ liệu phân giải cao hơn, chúng tôi có thể sẽ tìm được những đĩa dẹt trẻ hơn ở trung tâm những thiên hà xa hơn."
Bryan
Theo Science Daily
