Có hay không chuyện trung tâm dải Ngân Hà ẩn chứa nguồn năng lượng ‘kì lạ’ khiến các ngôi sao ở đây trở nên ‘bất tử’?
Liệu những ngôi sao gần trung tâm dải Ngân Hà có thể tồn tại mãi mãi nhờ nguồn năng lượng từ vật chất tối? Một giả thuyết mới đã được các nhà thiên văn học đưa ra, dựa trên quan sát về những nguồn sáng kỳ lạ.
Liệu những ngôi sao gần trung tâm dải Ngân Hà có thể tồn tại mãi mãi nhờ nguồn năng lượng từ vật chất tối? Một giả thuyết mới đã được các nhà thiên văn học đưa ra, dựa trên quan sát về những nguồn sáng kỳ lạ.
Các nhà khoa học từ lâu đã tin rằng mọi ngôi sao rồi cũng sẽ lụi tàn. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đây về cụm sao S-cluster, nằm cách trung tâm dải Ngân Hà chỉ ba năm ánh sáng, cho thấy điều ngược lại. Cụm sao này có t.uổi đời trẻ hơn nhiều so với các ngôi sao khác trong cùng khu vực, và chúng không giống như những ngôi sao đã di cư đến đây sau khi hình thành ở nơi khác.
Điều đáng ngạc nhiên hơn nữa là khu vực này chứa một số ngôi sao có khối lượng lớn bất thường, trong khi số lượng ngôi sao già lại ít hơn dự kiến. Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi nhà vật lý thiên văn Isabelle John (Viện Vật lý Thiên văn Hạt Kavli), cho rằng những ngôi sao kỳ lạ này có thể đang hấp thụ vật chất tối và sử dụng nó làm nhiên liệu để tiếp tục hoạt động.
“Mô hình hình thành sao cho thấy các ngôi sao không thể hình thành trong phạm vi 0,326 năm ánh sáng tính từ hố đen trung tâm, nơi tìm thấy các ngôi sao S-cluster”, nhóm nghiên cứu viết. “Thay vào đó, các ngôi sao phải hình thành ở nơi khác và di chuyển về phía Trung tâm Thiên hà. Ngược lại, các quan sát cho thấy các ngôi sao trong khu vực này còn trẻ [ít hơn hoặc xấp xỉ 15 triệu năm t.uổi], điều này cho thấy rằng các ngôi sao có thể đã hình thành cục bộ hơn.”
Vật chất tối được cho là chiếm tới 27% vũ trụ, nhưng cho đến nay vẫn chưa được quan sát trực tiếp. Các nhà thiên văn học chỉ có thể nhận biết sự tồn tại của nó thông qua tác động của nó lên các vật thể khác, từ những ngôi sao xa xôi đến các cụm thiên hà khổng lồ. Mặc dù không thể nhìn thấy, nhưng tác động hấp dẫn của vật chất tối là rất rõ ràng.
Nghiên cứu mới này không phải là nghiên cứu đầu tiên khám phá mối liên hệ giữa vật chất tối và các ngôi sao. Đầu năm nay, một nhóm các nhà nghiên cứu khác đã đề xuất rằng các sao neutron – tàn dư sao cực kỳ đậm đặc – thực sự có thể là nguồn gốc của vật chất tối. Vào tháng 7 năm ngoái, một nhóm khác cho rằng Kính viễn vọng Webb đã phát hiện ra những ngôi sao được cung cấp năng lượng bởi vật chất tối.
Video đang HOT
Giả thuyết về những ngôi sao “bất tử” được cung cấp năng lượng bởi vật chất tối, nếu được chứng minh là đúng, sẽ cách mạng hóa hiểu biết của chúng ta về vũ trụ. Nó cũng đặt ra một câu hỏi hấp dẫn: Liệu có những dạng sống nào đó ngoài kia đang tồn tại dựa vào nguồn năng lượng vô tận từ vật chất tối?
Để kiểm chứng giả thuyết của mình, nhóm nghiên cứu đã xây dựng một biểu đồ Hertzsprung-Russell phiên bản vật chất tối, dựa trên độ sáng và nhiệt độ hiệu dụng của các ngôi sao. Trên biểu đồ này, các ngôi sao được cho là hấp thụ vật chất tối có nhiệt độ thấp hơn so với các ngôi sao thông thường, nhưng lại có độ sáng tương tự. “Mật độ vật chất tối trong những ngôi sao này liên tục được bổ sung, giúp chúng trường tồn và giải thích cho nhiều hiện tượng dị thường về sao”, nhóm nghiên cứu viết.
Nghiên cứu này vẫn đang trong giai đoạn đầu và cần được kiểm chứng thêm bởi cộng đồng khoa học. Các nhà khoa học hy vọng rằng các kính viễn vọng thế hệ mới, với khả năng quan sát mạnh mẽ hơn, sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về bí ẩn của vật chất tối và vai trò của nó trong vũ trụ.
Lần đầu tiên chứng kiến quá trình hố đen thức giấc, nuốt chửng vật chất xung quanh
Các nhà thiên văn học đã chứng kiến một cảnh tượng chưa từng thấy trong vũ trụ: Đó là sự thức giấc của hố đen siêu nặng ở trung tâm một thiên hà xa xôi.
Vào cuối năm 2019, một nhóm các nhà thiên văn học đã chú ý đến một thiên hà không mấy nổi bật có tên là SDSS1335 0728, nằm cách chúng ta 300 triệu năm ánh sáng trong chòm sao Xử Nữ. Sự tăng đột ngột về độ sáng của thiên hà đã được kính viễn vọng của Cơ sở tạm thời Zwicky phát hiện tại Đài thiên văn Palomar ở California.
Với tầm nhìn cực rộng, camera sẽ quét toàn bộ bầu trời phía Nam 2 ngày/lần, thu thập dữ liệu về các thiên thể như các tiểu hành tinh gần Trái Đất cũng như các siêu tân tinh sáng ở xa.
Ảnh minh họa: M. Kornmesser/ESO
Một nhóm các nhà thiên văn học và kỹ sư liên ngành đã theo dõi quan sát của Zwicky bằng cách sử dụng thông tin từ các kính thiên văn đặt trong không gian và trên mặt đất để xem độ sáng của thiên hà thay đổi như thế nào theo thời gian.
Các nhà nghiên cứu đã ngạc nhiên nhận ra rằng họ đang chứng kiến một khoảnh khắc có một không hai khi một "quái vật" vũ trụ thức giấc. Các kết quả nghiên cứu của họ đã được chấp nhận để công bố trên tạp chí Thiên văn học và Vật lý Thiên văn.
"Hãy tưởng tượng bạn đang quan sát một thiên hà xa xôi trong nhiều năm. Nó dường như lúc nào cũng có vẻ yên tĩnh và không hoạt động. Đột nhiên, lõi của nó bắt đầu cho thấy những thay đổi đáng kể về độ sáng, không giống bất kỳ sự kiện điển hình nào chúng tôi từng thấy trước đây", chủ nhiệm nghiên cứu Paula Sánchez Sáez, nhà thiên văn học tại Đài thiên văn Nam châu Âu ở Đức cho hay trong một thông báo.
Nhóm nghiên cứu phân loại thiên hà này là có nhân thiên hà đang hoạt động, hay một khu vực đặc và sáng được cung cấp năng lượng bởi một hố đen siêu nặng.
Một số sự kiện có thể khiến một thiên hà đột nhiên sáng lên, chẳng hạn như vụ nổ siêu tân tinh hoặc khi các ngôi sao đến quá gần hố đen và bị xe toạc trong hiện tượng gọi là sự kiện gián đoạn thủy triều.
Tuy nhiên, những sự kiện như vậy chỉ kéo dài hàng chục hoặc hàng trăm ngày trong khi SDSS1335 0728 tiếp tục tăng độ sáng trong hơn 4 năm sau khi các nhà nghiên cứu lần đầu tiên quan sát thấy nó tăng đột biến độ sáng giống như bật một công tắc đèn vũ trụ.
Sự thay đổi độ sáng trong thiên hà không giống với bất kỳ điều gì các nhà thiên văn học từng thấy trước đây và điều này chỉ làm họ thêm bối rối.
Sự kiện vũ trụ chưa từng có
Để tìm ra câu trả lời, các nhà nghiên cứu đã tham khảo và so sánh dữ liệu lưu trữ từ nhiều đài quan sát và toàn bộ dữ liệu này đã cho thấy một bức tranh rộng lớn về thiên hà cả trước và sau lần quan sát vào tháng 12/2019, theo đó thiên hà đã chuyển sang phát ra nhiều tia cực tím hơn, cũng như ánh sáng có thể nhìn thấy và tia hồng ngoại trong những năm gần đây, ngoài ra còn có tia X vào đầu tháng 2 - một hoạt động chưa từng có, nhà thiên văn học Sánchez Sáez nói.
Bởi vì thiên hà cách chúng ta 300 triệu năm ánh sáng nên những sự kiện mà các nhà thiên văn học đang quan sát đã xảy ra trong quá khứ nhưng ánh sáng từ những sự kiện này hiện mới đến Trái Đất sau khi du hành xuyên không gian trong hàng triệu năm. Một năm ánh sáng là khoảng cách ánh sáng đi được trong 1 năm, tương đường 9,46 nghìn tỷ km.
Đồng tác giả nghiên cứu Lorena Hernández García, nhà thiên văn học tại Viện Vật lý thiên văn Thiên niên kỷ và Đại học Valparaíso ở Chile cho biết: "Lựa chọn hữu hình nhất để giải thích hiện tượng này chúng ta đang thấy lõi của thiên hà bắt đầu hoạt động thế nào. Nếu vậy, đây là lần đầu tiên chúng ta thấy hoạt động của một hố đen khổng lồ trong thời gian thực".
Những thiên thể khổng lồ đang say ngủ
Các hố đen siêu nặng được phân loại có khối lượng gấp 100.000 lần Mặt trời của chúng ta. Chúng có thể được tìm thấy ở trung tâm của hầu hết thiên hà, bao gồm cả Dải Ngân hà.
Đồng tác giả nghiên cứu Claudio Ricci, Phó Giáo sư tại Đại học Diego Portales ở Chile, cho biết: "Những quái vật khổng lồ này thường ngủ và không thể nhìn thấy trực tiếp. Trong trường hợp của SDSS1335 0728, chúng tôi có thể quan sát thấy sự thức giấc của một hố đen khổng lồ khi nó đột nhiên bắt đầu tiêu thụ khí sắn có ở xung quanh và trở nên rất sáng".
Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các thiên hà không hoạt động dường như sẽ hoạt động trở lại sau một vài năm, thường được kích hoạt bởi hoạt động của hố đen nhưng quá trình một hố đen thức giấc chưa bao giờ được quan sát trực tiếp trước đây cho đến tận bây giờ, nhà thiên văn học Hernández García nói.
Nhà nghiên cứu Ricci thì cho biết kịch bản tương tự có thể đã xảy ra với Sagittarius A*, hố đen siêu nặng ở trung tâm Dải Ngân hà nhưng các nhà thiên văn học không chắc chắn về việc nó đã diễn ra như thế nào.
Các nhà thiên văn học không loại trừ việc quan sát của họ có thể là một sự kiện gián đoạn thủy triều bất thường hoặc một hiện tượng thiên văn học mới chưa được biết đến.
"Bất kể bản chất của các biến động như thế nào, thiên hà này đã cung cấp thông tin giá trị về cách các lỗ đen phát triển và tiến hóa", nhà thiên văn học Sánchez Sáez cho hay.
Vật thể lạ bất tử đang chiếm cứ tâm thiên hà chứa Trái Đất Những vật thể lạ lùng, cực đoan đang quây lấy vùng tâm hung bạo của Milky Way (Ngân Hà), t.iêu d.iệt vật chất tối để trở nên bất tử. Nghiên cứu mới dẫn đầu bởi nhà vật lý thiên văn Isabelle John từ Đại học Stockholm (Thụy Điển) cho thấy có những vật thể lạ mà nhân loại chưa từng biết đến, đang...
