Một đội khoa học quốc tế vừa phát hiện ra một lỗ đen “bình thường” trong thiên hà Centarus A ở xa 12 triệu năm ánh sáng. Đây là lần đầu tiên một lỗ đen bình thường được phát hiện thấy ở xa vùng phụ cận trực tiếp của Thiên hà của chúng ta. Nghiên cứu sinh Mark Burke sẽ trình bày khám phá trên tại Cuộc họp Thiên văn học Quốc gia ở Manchester, Anh quốc.
Mặc dù kì lạ nếu xét theo những tiêu chuẩn hàng ngày, nhưng các lỗ đen có mặt ở mọi nơi. Những lỗ đen khối lượng thấp nhất hình thành khi những ngôi sao rất lớn đi tới cuối đời của chúng, phóng thích phần lớn chất liệu của chúng vào trong không gian trong một vụ nổ sao siêu mới và để lại phía sau một cái lõi rắn chắc co lại thành một lỗ đen. Người ta cho rằng có hàng triệu lỗ đen khối lượng thấp như thế này phân bố khắp mọi thiên hà. Mặc dù đông đúc, nhưng chúng có thể khó phát hiện ra vì chúng không phát xạ ánh sáng nên chúng thường được nhìn thấy qua sự tác dụng của chúng lên những vật thể xung quanh chúng, chẳng hạn qua sự kéo theo chất liệu, làm chất liệu đó nóng lên và phát ra tia X. Nhưng dẫu vậy, phần lớn các lỗ đen vẫn chưa được phát hiện ra.
Mũi tên màu vàng chỉ rõ vị trí của lỗ đen có mặt trong Centaurus A. Trong ảnh, màu đỏ thể hiện năng lượng thấp, màu xanh lục là năng lượng tủng bình, và màu xanh lam là ánh sáng năng lượng cao. Ảnh: NASA / Chandra
Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã có một tiến bộ trong việc tìm kiếm những lỗ đen bình thường trong những hệ sao đôi, bằng cách tìm kiếm sự phát xạ tia X sinh ra khi chúng nuốt lấy chất liệu từ ngôi sao đồng hành của chúng. Cho đến nay, những vật thể này được phát hiện ra tương đối gần, hoặc Dải Ngân hà của chúng ta, hoặc những thiên hà láng giềng trong Nhóm Địa phương (đám thiên hà tương đối gần Dải Ngân hà, trong đó có thiên hà Andromeda).
Nghiên cứu sinh Burke làm việc dưới sự hướng dẫn của nhà thiên văn học Somak Raychaudhury tại trường Đại học Birmingham, và thuộc một đội nghiên cứu quốc tế đứng đầu là Ralph Kraft tại Trung tâm Thiên văn Vật lí Harvard-Smithsonian. Họ đã sử dụng Kính thiên văn tia X Chandra đang quay trên quỹ đạo để chụp sáu bức ảnh phơi sáng 100.000 giây của Centaurus A, phát hiện ra một vật thể có độ sáng tia X gấp 50.000 lần Mặt trời của chúng ta. Một tháng sau đó, nó bị mờ đi hơn 10 lần và sau đó mờ thêm 100 lần nữa, nên không còn phát hiện ra được nữa.
Hành trạng này là đặc trưng của một lỗ đen khối lượng thấp trong một hệ đôi trong những giai đoạn cuối của một vụ nổ bùng phát ra phía ngoài và tiêu biểu cho các lỗ đen trong Dải Ngân hà. Nó gợi ý rằng đội khoa học đã lần đầu tiên phát hiện ra một lỗ đen bình thường ở khoảng cách xa như vậy, lần đầu tiên mở ra cơ hội mô tả đặc trưng sự phân bố lỗ đen của những thiên hà khác.
Nhóm khoa học hiện đang lên kế hoạch khảo sát hơn 50 nguồn tia X sáng khác nằm bên trong Centaurus A, nhận dạng chúng dưới dạng lỗ đen hoặc những vật thể kì lạ khác, vì thu về ít nhất là một sự gợi ý của bản chất của 50 nguồn sáng nữa.
Tham khảo: “A Transient Sub-Eddington Black Hole X-ray Binary Candidate in the Dust Lanes of Centaurus A”, M. Burke et al, Astrophysical Journal. http://arxiv.org/abs/1202.3149
KaDick – thuvienvatly.com
Nguồn: Royal Astronomical Society (web)
