Nhiều thập kỷ dữ liệu thiên văn vô tuyến nằm trong kho lưu trữ của Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia (NRAO), và những khám phá mới vẫn đang ẩn giấu trong đó. Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra tia phản lực đặc biệt phát ra từ một lỗ đen nuốt chửng ngôi sao cách đây nhiều thập kỷ trong dữ liệu lưu trữ do kính thiên văn Very Large Array (VLA) ở New Mexico thu thập. Theo một bài báo nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Vật lý Thiên văn, đây là sự kiện ứng cử viên thứ hai được phát hiện trong hệ thống vô tuyến; người đầu tiên Phát hiện Vào năm 2020. Khám phá đã được trình bày gần như ngày hôm qua tại một cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ.

như chúng tôi là Tôi đã đề cập trước đóĐó là một quan niệm sai lầm phổ biến rằng các lỗ đen hoạt động Giống như máy hút bụi vũ trụ, chúng tham lam hấp thụ bất kỳ chất nào trong môi trường xung quanh chúng. Trên thực tế, chỉ những thứ nằm ngoài chân trời sự kiện – bao gồm cả ánh sáng – mới bị nuốt chửng và không thể thoát ra, mặc dù lỗ đen cũng là những kẻ ăn thịt hỗn loạn. Điều này có nghĩa là một phần của chất trong cơ thể đã được tống ra ngoài trong một luồng phản lực mạnh.

Nếu vật thể này là một ngôi sao, thì quá trình xé (hay “xé”) bởi lực hấp dẫn mạnh của lỗ đen xảy ra bên ngoài đường chân trời sự kiện, và một phần khối lượng ban đầu của ngôi sao bị đẩy ra bên ngoài một cách dữ dội. Điều này, đến lượt nó, có thể được hình thành vòng quay của vật liệu (hay còn gọi là Đĩa tích lũy) xung quanh một lỗ đen phát ra tia X cực mạnh và ánh sáng nhìn thấy – và đôi khi là sóng vô tuyến. Những phản lực này là một cách mà các nhà thiên văn học có thể gián tiếp suy ra sự tồn tại của một lỗ đen. Họ được gọi làSự kiện nhiễu loạn thủy triều(TDEs).

Ví dụ, các nhà thiên văn học đã công bố vào năm 2018 bức ảnh trực tiếp đầu tiên Hậu quả của việc một ngôi sao bị xé toạc bởi một lỗ đen lớn gấp 20 triệu lần mặt trời của chúng ta. Cuộc chạm trán xảy ra trong một cặp thiên hà va chạm được gọi là Arp 299, cách Trái đất 150 triệu năm ánh sáng. Các nhà thiên văn học đã sử dụng một loạt kính thiên văn vô tuyến và hồng ngoại, bao gồm cả Mảng đường cơ sở rất dài (VLBA), để theo dõi sự hình thành và mở rộng của phản lực vật chất. Vật chất bị trục xuất sau khi một ngôi sao bị xé toạc bởi một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của một trong những thiên hà va chạm.

Các nhà thiên văn đã tìm thấy TDE khác vào năm 2020 (được gọi là AT 2019qiz), cung cấp bằng chứng trực tiếp đầu tiên cho thấy dòng khí trong quá trình gián đoạn và bồi tụ tạo ra ánh sáng mạnh và phát xạ vô tuyến đã được quan sát trước đây.

Tuy nhiên, những vụ nổ ánh sáng mạnh mẽ này thường ẩn sau một bức màn bụi và mảnh vụn giữa các vì sao, khiến các nhà thiên văn học khó phát hiện hoặc nghiên cứu chúng chi tiết hơn bằng kính thiên văn quang học hoặc X-quang. Đồng tác giả Vikram Ravi thuộc Viện Công nghệ California cho biết: “Nghiên cứu này chứng minh sức mạnh của các cuộc khảo sát vô tuyến trong việc phát hiện TDE,” bằng cách chụp các tia phản lực mạnh chiếu trong hệ thống tần số vô tuyến. Các sự kiện là công cụ mạnh mẽ tiềm năng để nghiên cứu hoạt động bên trong của các lỗ đen.

Bộ lọc TDE mới được đặt tên là J1533 + 2727. Hai thực tập sinh trung học của Raffy lần đầu tiên phát hiện ra nó khi anh còn là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Harvard. Xem qua các tài liệu lưu trữ, họ nhận thấy rằng hình ảnh của một vật thể vô tuyến sáng được chụp vào giữa những năm 1990 đã mờ đi đáng kể vào năm 2017. Họ tìm thấy hình ảnh của cùng một vật thể trong kho lưu trữ của Kính viễn vọng Ngân hàng Xanh cao 300 foot, cho thấy vật thể đó đã sáng sủa hơn nhiều vào năm 1986/1987.

Được củng cố thêm bởi các quan sát mới của VLA, Ravi và nhóm của ông kết luận rằng vật thể này là TDE – kết quả của một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của một thiên hà cách chúng ta khoảng 500 triệu năm ánh sáng đã nuốt chửng một ngôi sao và phóng ra một đài phát sóng mạnh máy bay phản lực bay với tốc độ gần bằng vận tốc ánh sáng. Khám phá đang được công bố cùng với các nhà thiên văn học tại Đại học Toronto, những người cũng đã độc lập tìm thấy vật thể này.

Đó là ví dụ gần nhất về loại bộ lọc TDE này cho đến nay, cho thấy rằng các sự kiện sáng vô tuyến như vậy có thể phổ biến hơn các nhà thiên văn học nghĩ trước đây. Nhóm của Ravi đã phát hiện ra một TDE có thể phóng xạ khác bằng cách sử dụng VLA, mặc dù nó cũng có thể là ánh sáng từ một lỗ đen siêu lớn đang hoạt động.