Các nhà thiên văn học lần đầu tiên ghi lại được ánh sáng phân cực và từ trường xung quanh một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm dải Ngân Hà Nhân Mã A* (Sgr A*). Quan sát lịch sử được thực hiện bằng Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (EHT).
Hình ảnh mới cho thấy từ trường có trật tự tốt tương tự như từ trường xung quanh lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà M87. Đây là điều đáng ngạc nhiên, vì Sgr A* có khối lượng gấp khoảng 4,3 triệu lần Mặt trời và khối lượng của M87* khổng lồ tương đương với vài tỷ Mặt trời. Điều này cho thấy từ trường mạnh có thể là phổ biến ở tất cả các lỗ đen.
Các nhà khoa học cho biết: “Hình ảnh mới này về lỗ đen ở trung tâm Dải Ngân hà của chúng ta, Sgr A*, cho chúng ta biết rằng có từ trường mạnh, xoắn và có trật tự gần lỗ đen”. - Đã có lúc chúng tôi tin rằng từ trường đóng vai trò then chốt trong việc lỗ đen nạp và đẩy vật chất bằng những tia phản lực mạnh mẽ. Hình ảnh mới này, cùng với kiểu phân cực tương tự đáng kinh ngạc được thấy ở lỗ đen lớn hơn và mạnh hơn M87*, cho thấy từ trường mạnh và có trật tự là rất quan trọng đối với cách các lỗ đen tương tác với khí và vật chất xung quanh chúng.”
Vào năm 2017, EHT đã chụp được hình ảnh đầu tiên về lỗ đen và môi trường xung quanh nó, chụp M87* ở khoảng cách khoảng 53,5 triệu năm ánh sáng tính từ Trái đất. Vài năm sau, EHT trình bày cái nhìn đầu tiên về ánh sáng phân cực xung quanh lỗ đen M87*. Vào năm 2022, nó cũng chụp được bức ảnh về lỗ đen siêu lớn Sgr A*, nằm ở trung tâm Dải Ngân hà, chỉ cách chúng ta 27 năm ánh sáng và hiện đã cung cấp cho các nhà khoa học hình ảnh về ánh sáng phân cực và từ trường xung quanh nó.
Các nhà thiên văn học hiện có thể so sánh hai lỗ đen ở hai đầu đối diện của quang phổ lỗ đen siêu lớn, gấp một tỷ lần khối lượng Mặt trời và lỗ đen kia nặng gấp hàng triệu lần ngôi sao của chúng ta. Kết luận ban đầu là những từ trường này giống nhau một cách đáng ngạc nhiên.
M87* khá đặc biệt - nó có khối lượng gấp 6 tỷ mặt trời, nằm trong một thiên hà hình elip khổng lồ và phát ra dòng plasma cực mạnh có thể nhìn thấy ở mọi bước sóng. Và các lỗ đen như Sgr A* cực kỳ phổ biến, vì vậy nhóm nghiên cứu mong đợi tìm hiểu về các tính chất khác nhau của từ trường của chúng. Các nhà khoa học cho biết: “Có thể một trong số chúng sẽ có trật tự hơn và mạnh hơn, còn loài kia – rối loạn hơn và yếu hơn”. “Tuy nhiên, vì chúng lại trông giống nhau nên hiện tại khá rõ ràng là hai loại lỗ đen khác nhau này có hình học từ trường rất giống nhau!”
Các nhà khoa học lưu ý: “Chúng tôi cho rằng từ trường mạnh và có trật tự có liên quan trực tiếp đến sự bắt đầu của dòng chảy, như chúng tôi đã quan sát thấy ở M87*”. “Vì Sgr A* có hình dạng rất giống nhau nên nó cũng có thể có một dòng tia như vậy đang ẩn nấp và chờ được khám phá.”
Cô nói thêm rằng quá trình kích hoạt các tia này là cơ chế mạnh mẽ nhất trong toàn bộ vũ trụ, ảnh hưởng đáng kể đến trung tâm của các thiên hà, chẳng hạn như bằng cách loại bỏ khí và bụi cần thiết cho sự hình thành sao và ảnh hưởng đến cách các thiên hà phát triển và tiến hóa.
EHT sẽ sớm bắt đầu chiến dịch quan sát năm 2024 và các nhà thiên văn học hy vọng sẽ thu được những hình ảnh đầy màu sắc về các lỗ đen quen thuộc như M87* và Sgr A* bằng cách quan sát chúng ở các tần số ánh sáng khác nhau.
Đọc thêm: