Các nhà thiên văn học ghi nhận hình ảnh một lỗ đen phun tia plasma vào không gian giống như một vòi phun nước xoay tròn khi nó xé toạc một ngôi sao.
Theo giáo sư James Miller-Jones thuộc Trung tâm nghiên cứu thiên văn vô tuyến quốc tế (ICRAR) tại Đại học Curtin, đây là lần đầu tiên các nhà khoa học được chứng kiến màn biểu diễn mãn nhãn này.
Thông thường, khi trọng lực to lớn của một lỗ đen kéo khí từ một ngôi sao gần đó, một số vật liệu bị bắn ngược trở lại không gian với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng theo chiều thẳng “lên” và “xuống”, dọc theo trục mà lỗ đen quay tròn. Nhưng các luồng plasma phản lực từ lỗ đen V404-Cygni lại bay ra plasma theo các hướng khác nhau, Giáo sư Miller-James và các đồng nghiệp cho biết trên tạp chí Nature.
“Giải thích tốt nhất của chúng tôi là điều này thực sự gây ra bởi hiệu ứng của thuyết tương đối rộng của Einstein, theo đó lỗ đen đang quay tròn và nó kéo theo không gian và thời gian xung quanh nó,” ông nói.
Chuyển động dường như được kích hoạt bởi sự sai lệch giữa vòng quay của lỗ đen và đĩa vật liệu xoay quanh nó. Điều này làm cho phần bên trong của đĩa rung lắc như một đầu quay, kéo các tia plasma xung quanh nó.
Giáo sư Miller-Jones cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng các luồng plasma đang quay xung quanh bề mặt của hình nón, về cơ bản là vẽ ra một mô hình hình xoắn ốc trong không gian khi chúng di chuyển ra ngoài”.
Vụ nổ đầu tiên của V404-Cygni, cách Trái đất 8.000 năm ánh sáng và gấp 9 lần khối lượng mặt trời của chúng ta, lần đầu tiên được chụp vào năm 1989.
Vào năm 2015, Giáo sư Miller-Jones đã lãnh đạo một nhóm 21 người từ khắp nơi trên thế giới sử dụng hệ thống VLBA để quan sát sự điên cuồng khi nó “ăn”.
Với mạng lưới 10 kính viễn vọng vô tuyến trải rộng khắp nước Mỹ, VLBA đã có thể theo dõi V404-Cygni theo quy mô của hệ mặt trời của chúng ta – theo cách rất giống với cách mà các nhà thiên văn học gần đây đã chụp được hình ảnh đầu tiên về chân trời sự kiện của lỗ đen .
Trong khoảng thời gian bốn giờ, nhóm đã kết thúc với hơn 100 ảnh chụp nhanh sau đó họ ghép lại với nhau để làm một bộ phim.
“Điều đó cho phép chúng tôi thấy chính xác những gì đang diễn ra,” Giáo sư Miller-Jones nói. “Nếu chúng ta chỉ chụp một hình ảnh duy nhất, chúng ta sẽ không bao giờ bắt gặp hành vi đó. Nó sẽ giống như cố gắng chụp ảnh thác nước với tốc độ màn trập một giây. Bạn không thể làm điều đó.” ông nhấn mạnh.
Nhóm nghiên cứu cho biết, các hiệu ứng nhìn thấy trong hệ thống này có thể xảy ra với bất kỳ hệ thống lỗ đen nào, bao gồm các lỗ đen siêu lớn nằm ở trung tâm của các thiên hà.
“Các quan sát cho thấy năng lượng của vụ nổ được truyền ra ngoài thiên hà xung quanh. Đối với các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm các thiên hà, điều này có thể tác động đến các vùng không gian lớn hơn nhiều so với thiên hà chủ.”
Điều này cho phép các nhà vật lý thiên văn kiểm tra các chi tiết mới về cách các lỗ đen quay. Cả nhóm hiện đang rất hứng thú và kì vọng sẽ có nhiều báo cáo đột phá về lĩnh vực này trong thời gian tới.
Hoài Anh