Các nhà thiên văn học đã chụp được một hình ảnh mới về lỗ đen ở trung tâm thiên hà M87 dưới ánh sáng phân cực, lần đầu tiên tiết lộ tác động của từ trường của lỗ đen.
Vào tháng 4 năm 2019, một nhóm các nhà thiên văn học được gọi là sự hợp tác của Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện đã tiết lộ cho thế giới hình ảnh đầu tiên về một lỗ đen, nằm cách xa 55 triệu năm ánh sáng trong một thiên hà có tên M87.
Nghiên cứu mới đã cho phép nhóm đo sự phân cực của ánh sáng tại lỗ đen, đây là dấu hiệu của từ trường mạnh và có thể tiết lộ cách lỗ đen phóng các tia năng lượng vào không gian.
Ánh sáng bị phân cực khi đi qua một số bộ lọc nhất định, chẳng hạn như thấu kính của kính râm phân cực. Nhưng nó cũng xảy ra khi ánh sáng truyền qua các vùng nóng trong không gian có từ trường.
Sự phân cực này giúp các nhà thiên văn tinh chỉnh những gì họ có thể quan sát được trong vùng xung quanh lỗ đen, nhưng cũng cho phép họ lập bản đồ các đường sức từ.
Một lĩnh vực quan trọng mà điều này có thể giúp ích là tìm hiểu các quá trình mà lỗ đen phóng các tia vật chất mạnh vào không gian.
Các lỗ đen nổi tiếng là máy hút bụi vũ trụ, nhưng điều này không hoàn toàn đúng. Khi vật chất rơi vào lỗ đen, nó nóng lên và một số vật chất xung quanh bị đẩy ra xa vào không gian dưới dạng tia.
Các tia sáng từ lõi của M87 được biết là mở rộng ít nhất 5.000 năm ánh sáng vào không gian. Các nhà thiên văn học vẫn chưa biết chính xác điều này xảy ra như thế nào, nhưng hình ảnh của M87 và nghiên cứu mới về sự phân cực ánh sáng có thể giúp ích.
Nhóm nghiên cứu đã có thể nghiên cứu khu vực ngay bên ngoài lỗ đen nơi vật chất vừa chảy vào vừa bị đẩy ra ngoài.
Họ phát hiện ra rằng các mô hình lý thuyết kết hợp khí từ hóa mạnh có thể giải thích điều gì đang xảy ra.
Jason Dexter, Trợ lý Giáo sư tại Đại học Colorado Boulder, Mỹ, cho biết: “Các quan sát cho thấy từ trường ở rìa lỗ đen đủ mạnh để đẩy khí nóng trở lại và giúp nó chống lại lực hấp dẫn”. Nhóm làm việc về lý thuyết EHT.
“Chỉ khí trượt qua trường mới có thể xoắn ốc vào trong chân trời sự kiện.”
“Các hình ảnh phân cực mới được công bố là chìa khóa để hiểu cách từ trường cho phép lỗ đen ‘ăn’ vật chất và phóng ra các tia cực mạnh,” Andrew Chael, thành viên cộng tác của EHT, thành viên Hubble của NASA tại Trung tâm Khoa học Lý thuyết Princeton, cho biết.
Jongho Park, thành viên cộng tác của EHT tại Viện Thiên văn học và Vật lý thiên văn Academia Sinica cho biết: “Chúng tôi hy vọng các quan sát EHT trong tương lai sẽ tiết lộ chính xác hơn cấu trúc từ trường xung quanh lỗ đen và cho chúng tôi biết thêm về tính chất vật lý của khí nóng trong khu vực này”. ở Đài Bắc.