Hố đen ở trung tâm Thiên hà: Hình ảnh mới đầy bất ngờ và phân tích mới mẻ

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản (NAOJ) tuyên bố rằng hình ảnh đột phá về lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta là không chính xác.

Hình ảnh ban đầu của Nhân Mã A* được xây dựng từ dữ liệu do Nhóm Hợp tác Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện chụp. Nhóm này đã tiết lộ bức ảnh này cho công chúng vào tháng 5 năm 2022. Nó cho thấy lỗ đen trung tâm thiên hà của chúng ta là một đám mây đen đáng ngại được bao quanh bởi một vòng ánh sáng—hình ảnh đĩa bồi tụ của lỗ. Trong bài báo của mình, nhóm nghiên cứu gần đây cho rằng vật thể này có nhiều khả năng có một chiếc đĩa dài hơn. đội được xuất bản cấu trúc lỗ đen được đề xuất của nó trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.

Hình ảnh lỗ đen năm 2022 mô tả một vật thể khổng lồ có khối lượng bằng bốn triệu mặt trời có tên là Sagittarius A*. Đây là hình ảnh đầu tiên của vật thể ở lõi thiên hà của chúng ta và là hình ảnh lỗ đen thứ hai của Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện (hay EHT). Hình ảnh lỗ đen đầu tiên của EHT—lần đầu tiên—mô tả lỗ đen Messier 87 (M87) và được xuất bản vào năm 2019.

Lỗ đen là những vùng không thời gian có trường hấp dẫn mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát khỏi chúng ở một khoảng cách nhất định. Khoảng cách đó chính là chân trời sự kiện của lỗ đen. Có một trường vật chất quá nhiệt phát sáng xung quanh chân trời sự kiện: đĩa bồi tụ. Bài báo gần đây của nhóm tập trung vào đĩa bồi tụ của Sagittarius A* mà họ cho rằng có hình dạng khác so với suy nghĩ trước đây.

EHT là một đài quan sát vô tuyến lớn được tạo thành từ một mạng lưới kính thiên văn vô tuyến. Dữ liệu EHT tiết lộ lỗ đen—một vật thể vốn vô hình, bởi vì ánh sáng không thoát khỏi chân trời sự kiện—trong hình bóng của nó trên nền đĩa bồi tụ của nó.

Miyoshi Makoto, nhà thiên văn học tại NAOJ và đồng tác giả của bài báo, cho biết: “Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng hình ảnh chiếc nhẫn là do lỗi trong quá trình phân tích hình ảnh của EHT và một phần của nó là một đồ tạo tác chứ không phải là cấu trúc thiên văn thực tế”. Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia giải phóng.

Trong nghiên cứu của mình, nhóm đã phân tích dữ liệu tương tự năm 2017 mà Nhóm cộng tác EHT đã xây dựng hình ảnh lỗ đen của mình. Nhưng nhóm nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp phân tích khác với phương pháp cộng tác, cho thấy một đĩa bồi tụ kéo dài so với cấu trúc bánh rán nhìn thấy trong hình ảnh năm 2022.

https://gizmodo.com/app/uploads/2024/10/New-radio-image-of-Sagittarius-A_-300x225.jpg 300w, https://gizmodo.com/app/uploads/2024/10/New-radio-image-of-Sagittarius-A_-768x576.jpg 768w, https://gizmodo.com/app/uploads/2024/10/New-radio-image-of-Sagittarius-A_-680x510.jpg 680w" sizes="(max-width: 1023px) calc(100vw - 2rem), (max-width: 1279px) calc(100vw - 26rem), 680px"/>

Nhóm nghiên cứu gần đây cho rằng đĩa bồi tụ của lỗ đen bị kéo dài ra. Nói cách khác, nó có cấu trúc khác với đĩa giống chiếc nhẫn được chụp vào năm 2022. Lỗ đen M87 dường như cũng có hình dạng giống chiếc nhẫn trong hình ảnh EHT, mà nhóm sau này đã phát triển thành hình ảnh phân cực của vật thể, hoàn chỉnh với cấu trúc của từ trường của nó.

Vào tháng 8, EHT đã công bố một phương pháp mới giúp cải thiện độ phân giải của kính thiên văn, gợi ý những hình ảnh sắc nét hơn về các lỗ đen trong tương lai gần. Nếu họ làm theo, những quan sát trong tương lai có thể làm rõ cấu trúc thực tế của Nhân Mã A*.

Thậm chí xa hơn nữa, một sứ mệnh dựa trên không gian nhằm cải thiện độ sắc nét của hình ảnh EHT có thể được khởi động. Khái niệm sứ mệnh mô tả một cuộc điều tra trị giá 300 triệu USD về các vòng photon của lỗ đen—được gọi là Event Horizon Explorer.

Việc nâng cao hiểu biết của chúng ta về những môi trường khắc nghiệt nhất của vũ trụ – môi trường nuôi dưỡng các lỗ đen, sao neutron và sự va chạm của hai vật thể đó – sẽ mang lại những hiểu biết sâu sắc về vũ trụ hấp dẫn cũng như lõi thiên hà của chúng ta.