Một đám mây tách biệt, bí ẩn về mặt khoa học, có kích thước lớn hơn cả thiên hà của chúng ta đã được một nhóm nghiên cứu tại Đại học Alabama ở Huntsville (UAH) phát hiện trong một “vùng đất hoang”.
Cái gọi là đám mây cô đơn, lẻ loi kia chứa đầy khí nóng với nhiệt độ trong khoảng 10.000 – 10.000.000 K và có tổng khối lượng lớn gấp 10 tỉ lần khối lượng Mặt Trời. Điều đó khiến khối lượng của nó trở nên lớn hơn khối lượng của những thiên hà nhỏ.
Đám mây này đã được một nhóm nghiên cứu đứng đầu bởi Tiến sĩ Ming Sun phát hiện trong cụm thiên hà Abell 1367. Ming Sun là phó Giáo sư ngành vật lí tại UAH - một bộ phận của Hệ thống Đại học Alabama. A1367, hay còn được gọi là cụm thiên hà Leo, chứa khoảng 70 thiên hà và cụm này nằm cách Trái Đất khoảng 300 triệu năm ánh sáng.
Bài báo nghiên cứu này có tác giả chính là TS. Chong Ge – một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại UAH, và tác giả thứ hai cũng là một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ của Ming Sun, là TS. Rongxin Luo.Ngoài ra, nhóm tác giả còn có Tim Edge (Thạc sĩ Khoa học ngành vật lí tốt nghiệp năm 2019), hiện giờ đang làm việc tại Dynetics Inc.
Đám mây được tìm thấy nhờ việc sử dụng kính thiên văn không gian XMM-Newton của cơ quan không gian Châu Âu (ESA). Thiết bị này chính là chiếc kính thiên văn quan sát dải tia X tối ưu nhất của châu Âu. Đám mây này cũng đã được quan sát bằng kính VLT cùng vệ tinh thăm dò quang phổ đa đơn vị (MUSE) tại đài quan sát ở Nam bán cầu của Châu Âu (ESO) và kính viễn vọng quang học tối ưu nhất của Nhật Bản – Subaru. Hình ảnh của đám mây được đăng tải trên trang của ESA.
Tiến sĩ Sun cho biết: "Đây là một khám phá thú vị và cũng là một khám phá đáng ngạc nhiên. Nó chứng tỏ rằng những điều bất ngờ mới luôn hiện diện trong thiên văn học, với vị thế là ngành khoa học tự nhiên lâu đời nhất.".
"Rõ ràng, ESA đồng ý vì khám phá của chúng tôi đã được chọn làm bản quyền hình ảnh của ESA, đã được chọn lọc rất kỹ lưỡng."
XMM chụp ảnh ở dải tia X của đám mây, còn hình ảnh ở dải sóng biểu kiến được chụp bởi VLT/MUSE và Subaru. Ngoại trừ những hình ảnh của Subaru, Tiến sĩ Sun là điều tra viên chính về dữ liệu XMM và VLT/MUSE.
Tiến sĩ Sun nói: “Đám mây được phát hiện một cách tình cờ trong dữ liệu XMM của chúng tôi. Dữ liệu quang học đến từ dữ liệu VLT / MUSE và xác nhận đám mây nằm trong cụm này."
Tiến sĩ Sun cũng cho biết rằng đám mây đã được phát hiện trong một cụm thiên hà, nơi hàng nghìn thiên hà liên kết với nhau bằng khí nóng loãng với nhiệt độ khoảng 100 triệu K giữa chúng.
"Tuy nhiên, đám mây không liên quan đến bất kỳ thiên hà nào và nằm trong 'khu vực không có thiên hà'," ông nói. Đồng thời, đám mây này rất có thể có nguồn gốc từ một thiên hà lớn, chưa được biết đến trong cụm.
"Khí trong đám mây bị loại bỏ bởi áp suất động của khí nóng trong cụm, khi thiên hà chủ đang dịch chuyển trong khí nóng với vận tốc 1.000-2.000 km/s."
Tốc độ đó nhanh hơn khoảng 50 lần so với vận tốc quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời. Độ lớn của lực đó có thể xé môi trường liên sao ra khỏi một thiên hà và trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nhiệt độ của đám mây này chỉ ra rằng có nguồn gốc từ một thiên hà.
“Điều này giống như khi tóc và quần áo của bạn bay ngược lại khi bạn đang chạy về phía trước ngược hướng với một cơn gió mạnh," TS. Sun nói. "Ngay khi tách khỏi thiên hà chủ, trước tiên đám mây này sẽ nguội dần và từ từ bốc hơi trong môi trường trong cụm (ICM), giống như băng tan vào mùa hè.”
Tuy nhiên, người ta ước tính rằng đám mây bí ẩn khổng lồ này đã tồn tại hàng trăm triệu năm sau khi tách khỏi thiên hà chủ của nó.
Tiến sĩ Sun nói: "Tuổi thọ đáng ngạc nhiên này vẫn chưa được hiểu rõ nhưng có thể liên quan đến từ trường trong đám mây này".
Các nhà khoa học nghĩ rằng từ trường có thể hoạt động để giữ đám mây lại bằng cách ngăn chặn các lực không ổn định có thể khiến nó tan biến.
Với nghiên cứu trong tương lai, đám mây lẻ loi này và những đám mây khác chưa được khám phá có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về môi trường liên sao bị tách ra ở khoảng cách rất xa so với các thiên hà của chúng, cũng như tác động của nhiễu loạn và truyền nhiệt.
"Là đám mây bị cô lập đầu tiên phát sáng ở cả vạch phổ H-alpha và tia X trong một cụm thiên hà, nó cho thấy rằng khí tách ra khỏi các thiên hà có thể tạo ra các đám mây trong môi trường trong cụm và những đám mây này có thể được phát hiện với dữ liệu khảo sát quang học phạm vi rộng trong tương lai."
Hồng Anh
Theo Phys.org
