Một nghiên cứu mới về lỗ đen siêu nặng ở trung tâm của các thiên hà đã tìm rằng từ trường đóng một vai trò ấn tượng trong cơ chế động lực của hệ. Trên thực tế, trong hàng chục lỗ đen đã được khảo sát, cường độ của từ trường tương đương với lực tạo thành từ hấp dẫn của lỗ đen.
Nghiên cứu này được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu từ phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (Mỹ) và Viện thiên văn vô tuyến Max Planck (MPIfR) ở Bonn, Đức, đã được công bố trên tạp chí Nature tuần vừa qua.
"Nghiên cứu này lần đầu tiên đo lường một cách có hệ thống cường độ từ trường gần các lỗ đen", cho biết của Alexander Tchekhovskoy, nhà nghiên cứu của Berkeley tham gia phân tích dữ liệu quan sát dựa trên các mô hình máy tính đã có. "Điều này là quan trọng vì chúng tôi chưa từng nghĩ tới, và giờ đây chúng tôi có bằng chứng không phải từ một hay hai mà là từ 76 lỗ đen."
Trước đây, Tchekhovskoy đã phát triển các mô hình máy tính về lỗ đen có bao gồm sự có mặt của từ trường. Các mô hình của ông gợi ý rằng một lỗ đen có thể duy trì từ trường mạnh ngang với hấp dẫn của nó, nhưng chưa có bằng chứng quan sát nào chứng minh dự đoán này. Với sự cân bằng của hai lực này, một đám mây khí bị níu giữ bởi từ trường sẽ không bị cuốn vào theo lực hấp dẫn mà bay tại chỗ.
Cường độ từ trường được xác nhận bởi bằng chứng từ các luồng khí bắn ra từ lỗ đen siêu nặng. Được tạo thành bởi từ trường, những luồng khí này phát ra bức xạ vô tuyến. "Chúng tôi nhận ra rằng bức xạ vô tuyến từ các luồng khí của lỗ đen có thể được sử dụng để đo cường độ từ trường của chính các lỗ đen," Mohammad Zamaninasab, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, làm việc tại MPIfR, nói.
Những nhóm nghiên cứu khác trước đây đã thu thập được dữ liệu bức xạ vô tuyến từ những thiên hà có cường độ sóng vô tuyến cao nhờ Tổ hợp quét cực rộng (Very Long Baseline Array), một mạng lưới lớn các kính thiên văn vô tuyến ở Mỹ. Các nhà nghiên cứu phân tích các dữ liệu sẵn có này để lập bản đồ bức xạ vô tuyến ở những bước sóng khác nhau. Sự biến đổi của các luồng khí quan sát được giữa các bản đồ khác nhau cho phép họ tính toán được cường độ từ trường gần lỗ đen.
Dựa trên kết quả thu được, nhóm nghiên cứu tìm ra không chỉ từ trường được đo có thể mạnh ngang lực hấp dẫn của lỗ đen, chúng còn có thể được so sánh với từ trường tạo ra từ các máy MRI (máy chụp cộng hưởng từ) mà chúng ta có thể bắt gặp trong các bệnh viện, từ trường do máy này tạo ra bằng khoảng 10.000 lần từ trường của Trái Đất.
Tchekhovskoy cho biết những kết quả mới này có nghĩa là các nhà lý thuyết cần đánh giá lại những hiểu biết đã có về hành vi của lỗ đen. "Từ trường là đủ mạnh để làm thay đổi cách mà khí rơi vào lỗ đen và cách mà chúng tạo thành những luồng chúng ta quan sát được, mạnh hơn nhiều những gì từng được giả định," ông nói. "Chúng ta cần quay ngược lại và xem xét lại những mô hình một lần nữa".
Bryan (VACA)
Theo Space Daily
