Hầu hết mọi người nghĩ lỗ đen là những "máy hút bụi" chân không khổng lồ hút sạch mọi thứ tới gần nó. Nhưng các lỗ đen siêu nặng ở trung tâm các thiên hà giống như những động cơ hơn, chúng chuyển hoá năng lượng từ vật chất rơi vào trong chúng thành dạng bức xạ mạnh đến mức có thể làm lu mờ ánh sáng của tất cả các sao xung quanh cộng lại.
Nếu lỗ đen quay, nó có thể giải phóng ra những dòng vật chất mạnh tác động lên phạm vi hàng nghìn năm ánh sáng và định hình toàn bộ thiên hà. Những động cơ lỗ đen này được tin rằng hoạt động nhờ từ trường. Lần đầu tiên, các nhà thiên văn học đã xác định được từ trường ngay bên ngoài lỗ đen ở trung tâm thiên hà Milky Way của chúng ta.
"Hiểu rõ từ trường này là rất khó. Chưa ai từng giải quyết được bài toán về từ trường gần chân trời sự kiện của các lỗ đen cho tới lúc này," cho biết của Michael Johnson ở trung tâm Vật lý thiên văn Havard-Smithsonian (CfA), đứng đầu nhóm nghiên cứu. Kết quả thu được này đã được đăng trên tạp chí Science ngày mùng 4 tháng 12.
Sự tồn tại của từ trường này đã được dự đoán, nhưng chưa ai thấy được chúng trước đây. Thành quả này đạt được nhờ kính thiên văn Chân trời sự kiện (EHT) - một hệ thống kính thiên văn vô tuyến toàn cầu kết nối với nhau để ra kết quả của một kính thiên văn duy nhất với kích thước Trái Đất. Với sự kết hợp này, EHT có thể quan sát được ở góc nhìn nhỏ tới 15 micro-giây (đây là góc nhỏ tương đương với độ rộng của góc khi bạn nhìn một quả bóng golf đặt trên Mặt Trăng)
Độ phân giải đó là cần thiết bởi lỗ đen là vật thể đặc nhất trong vũ trụ. Lỗ đen trung tâm của Milky Way, có tên gọi là Sgr A* (Sagittarius A-star) có khối lượng khoảng 4 triệu lần khối lượng Mặt Trời nhưng chân trời sự kiện của nó chỉ trải rộng có 8 triệu dặm (~12,87 triệu km), tức là còn nhỏ hơn quĩ đạo của Sao Thuỷ.
Ở khoảng cách 25.000 năm ánh sáng, kích thước này khiến cho góc nhìn của chúng ta nhỏ chỉ còn 10 micro-giây. May mắn cho chúng ta, lực hấp dẫn cực mạnh của lỗ đen bẻ cong ánh sáng khiến cho hình ảnh quan sát được của chân trời sự kiện của nó được phóng đại lên độ rộng là 50 micro-giây - độ lớn mà EHT có thể dễ dàng xử lý được.
EHT thực hiện các quan sát ở bước sóng 1,3 mm. Nhóm nghiên cứu đã đo bức xạ phân cực tuyến tính. Ở Trái Đất, ánh sáng Mặt Trời phân cực tuyến tính do phản xạ, đó là lí do vì sao kính râm có chức năng phân cực làm giảm loá. Trong trường hợp của Sgr A*, bức xạ phân cực được phát ra bởi các electron chuyển động trên các đường sức từ. Kết quả là bức xạ này là dấu vết trực tiếp của cấu trúc từ trường.
Sgr A* bao quanh bởi một đĩa bồi tụ vật chất chuyển động quanh lỗ đen. Nhóm nghiên cứu đã tìm ra rằng từ trường ở một số khu vực hần lỗ đen khá lộn xộn, chúng có thể tạo thành những vòng xoắn quấn vào nhau như mì spaghetti. Ngược lại, một số khu vực khác lại có trật tự hơn, có khả năng đó là những nơi mà các dòng vật chất được giải phóng.
Họ cũng phát hiện ra rằng từ trường của lỗ đen biến thiên với chu kì rất ngắn, chỉ khoảng 15 phút.
"Một lần nữa, trung tâm thiên hà đang chứng minh rằng nó là một nơi hoạt động mạnh hơn chúng ta từng đoán," Johnson nói. "Từ trường đang nhảy múa khắp nơi."
Ngọc Ánh (VACA)
Theo Space Daily
