Một nhóm các nhà thiên văn quốc tế đã tạo ra biểu đồ xung nhịp của một lỗ đen và một sao chuyển động quanh nhau. Trong số những thứ mà biểu đồ này tiết lộ, lỗ đen xuất hiện với một quầng sáng lớn trước khi nó phát ra các tia bức xạ. Nhóm nghiên cứu do Mariano Méndez đến từ đại học Groningen (Hà Lan) dẫn đầu, sẽ công bố kết quả của họ trên tạp chí Nature Astronomy vào thứ hai.
Cũng giống như máu trong tim người không thể ở trong tâm nhĩ và tâm thất cùng một lúc, một lỗ đen cũng thu thập vật chất trước tiên và đốt nóng chúng trong một quầng sáng rồi sau đó mới phun ra dưới dạng các luồng. Nhà nghiên cứu chính Mariano Méndez (Viện Kapteyn) cho biết: “Nghe có vẻ hợp lý, nhưng đã có một cuộc tranh luận trong 20 năm về việc liệu quầng sáng và cột bức xạ có đơn giản là của cùng một thứ hay không. Hiện tại chúng ta thấy rằng, chúng xuất hiện lần lượt và cột bức xạ tiếp nối sau quầng sáng. Việc chứng minh tính chất tuần tự này là cả một thách thức. Chúng tôi phải so sánh dữ liệu nhiều năm với dữ liệu vài giây này, và giữa năng lượng rất cao với năng lượng rất thấp”.
15 năm dữ liệu
Các nhà nghiên cứu đã thu thập dữ liệu trong 15 năm từ một số kính thiên văn và thiết bị không gian, trong đó có vệ tinh Khám phá định thời gian bằng tia X Rossi. Họ đã hướng Rossi vào lỗ đen GRS 1915 + 105 cứ khoảng ba ngày một lần và thu thập bức xạ tia X năng lượng cao từ quầng sáng lỗ đen. Các nhà thiên văn đã kết hợp dữ liệu tia X với dữ liệu của kính thiên văn Ryle - một tổ hợp các chảo thu vô tuyến cách London khoảng 90 km về phía bắc, chúng thu thập bức xạ vô tuyến năng lượng thấp từ các tia bức xạ của lỗ đen hầu như mỗi ngày.
Lỗ đen GRS 1915 + 105 không phải là một lỗ đen biệt lập mà là một hệ kép bao gồm một lỗ đen và một sao bình thường chuyển động quanh nhau. Hệ kép này nằm trong thiên hà của chúng ta, cách chúng ta khoảng 36.000 năm ánh sáng theo hướng của chòm sao Aquila. Lỗ đen này nặng gấp khoảng 12 lần Mặt Trời, khiến nó trở thành một trong những lỗ đen khối lượng sao nặng nhất từng được biết đến.
Câu hỏi chưa được trả lời
Bây giờ các nhà nghiên cứu đã chứng minh được tính trình tự, nhưng vẫn còn một số câu hỏi chưa được giải đáp. Ví dụ, bức xạ tia X mà kính thiên văn thu được từ quầng sáng của lỗ đen chứa nhiều năng lượng hơn mức có thể được giải thích bằng nhiệt độ riêng của quầng sáng. Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng từ trường đã cung cấp thêm năng lượng. Từ trường này và năng lượng đi kèm cũng có thể giải thích tại sao cột bức xạ được hình thành. Nếu từ trường hỗn loạn, quầng sáng sẽ nóng lên. Nếu sau đó từ trường trở nên ít hỗn loạn hơn, vật chất sẽ có thể thoát ra theo đường sức từ tạo thành cột bức xạ.
Các nhà nghiên cứu gợi ý rằng nguyên lý mà họ đã chứng minh cũng có thể áp dụng cho các lỗ đen nặng hơn, ví dụ như lỗ đen siêu nặng ở trung tâm thiên hà của chúng ta.
Minh Phương
Theo Phys.org
