Mô phỏng tia X đến từ mặt khuất của hố đen. Ảnh: Đại học Stanford.
Nhà vật lý thiên văn Dan Wilkins ở Đại học Stanford và đồng nghiệp quan sát tia X giải phóng bởi hố đen siêu khối lượng ở trung tâm thiên hà cách Trái Đất 800 triệu năm ánh sáng. Những chớp sáng chói mắt này không phải điều khác thường bởi dù ánh sáng không thể thoát khỏi hố đen, lực hấp dẫn khổng lồ xung quanh nó có thể làm nóng vật chất tới hàng triệu độ C. Điều này có thể giải phóng sóng vô tuyến và tia X. Đôi khi, vật chất siêu nóng bắn vào không gian dưới dạng tia, bao gồm tia X và tia gamma. Nhưng Wilkins nhận thấy vài vệt tia X nhỏ hơn lóe lên sau đó với màu sắc khác biệt. Chúng đến từ mặt khuất của hố đen.
"Bất kỳ ánh sáng nào đi vào hố đen đều không thể trở ra, vì vậy, đáng lẽ chúng tôi không thể thấy bất cứ thứ gì phía sau hố đen", Wilkins, nhà nghiên cứu ở Viện Vật lý thiên văn hạt và Vũ trụ học Kavli thuộc Đại học Stanford và Phòng thí nghiệm gia tốc quốc gia SLAC, cho biết.
Tuy nhiên, bản chất kỳ lạ của hố đen thực sự cho phép các nhà nghiên cứu tiến hành quan sát. Lý do họ có thể thấy vệt sáng là do hố đen là không gian méo, bẻ cong ánh sáng và vặn xoắn từ trường xung quanh nó. Wilkins và cộng sự công bố phát hiện hôm 28/7 trên tạp chí Nature.
Cách đây 50 năm, khi các nhà vật lý thiên văn bắt đầu suy đoán từ trường hoạt động như thế nào khi ở gần hố đen, họ không biết một ngày nào đó sẽ có kỹ thuật để quan sát trực tiếp điều này và kiểm chứng thuyết tương đối tổng quát của Einstein, theo Roger Blandford, giáo sư vật lý tại Đại học Stanford, đồng tác giả nghiên cứu.
Theo thuyết tương đối, trọng lực là thứ làm méo không gian - thời gian. Một số hố đen có hào quang, quầng sáng hình thành xung quanh hố đen khi vật chất rơi vào bên trong và bị làm nóng tới nhiệt độ cực hạn. Ánh sáng tia X là thứ giúp các nhà nghiên cứu tìm hiểu và lập bản đồ hố đen. Khi khí gas rơi vào bên trong hố đen, nó có thể nóng tới hàng triệu độ. Nhiệt độ cực hạn khiến electron tách khỏi nguyên tử, tạo ra từ trường plasma. Lực hấp dẫn cực mạnh của hố đen khiến từ trường này uốn cong phía trên và vặn xoắn cho tới khi bị vỡ.
Quầng sáng trên không giống như vành nhật hoa, lớp khí quyển nóng ở ngoài cùng của Mặt Trời. Bề mặt Mặt Trời được bao phủ bởi từ trường, tạo ra những cột xoắn khi tương tác với hạt tích điện ở vành nhật hoa. Đó là lý do tại sao các nhà nhà khoa học gọi vòng bao quanh hố đen là hào quang.
Khi nghiên cứu vệt sáng tia X, Wilkins và cộng sự nhận thấy những vệt sáng tia X lớn hơn bị phản chiếu và bẻ cong xung quanh hố đen từ phía sau đĩa bồi tụ, cho phép họ nhìn thấy phần khuất của hố đen. Họ thực hiện quan sát bằng cách sử dụng hai kính viễn vọng tia X trong không gian gồm NuSTAR của NASA và XMM-Newton của Cơ quan Vũ trụ châu Âu. Nhóm nghiên cứu sẽ cần quan sát thêm để hiểu rõ về vầng hào quang của hố đen.
An Khang (Theo CNN)