Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một lớp vật thể kỳ quái mới ở trung tâm thiên hà của chúng ta, không xa lỗ đen siêu lớn có tên Sagittarius A *.
Họ đã công bố nghiên cứu của họ ngày hôm nay trên tạp chí Nature.
“Những vật thể này trông giống như khí gas và hoạt động như những ngôi sao”, đồng tác giả Andrea Ghez, Lauren B. Leichtman và Giáo sư Vật lý thiên văn của Arthur E. Levine và Giám đốc Tập đoàn Trung tâm Thiên hà UCLA cho biết.
Các vật thể mới trông nhỏ gọn hầu hết thời gian và kéo dài ra khi quỹ đạo của chúng đưa chúng đến gần lỗ đen nhất. Quỹ đạo của chúng dao động từ khoảng 100 đến 1.000 năm.
Nhóm nghiên cứu của Ghez đã xác định được một vật thể bất thường ở trung tâm thiên hà của chúng ta vào năm 2005, sau này được đặt tên là G1. Vào năm 2012, các nhà thiên văn học ở Đức đã phát hiện ra một vật thể kỳ lạ có tên là G2 ở trung tâm dải Ngân hà, một cách tiếp cận gần với hố đen siêu lớn vào năm 2014. Ghez và nhóm nghiên cứu của cô tin rằng G2 rất có thể là hai ngôi sao đã quay quanh lỗ đen song song và hợp nhất thành một ngôi sao cực kỳ lớn bị bao phủ bởi khí và bụi dày bất thường.
“Tại thời điểm tiếp cận gần nhất, G2 có một chữ ký thực sự kỳ lạ”, Ghez nói. “Chúng tôi đã nhìn thấy nó trước đây nhưng nó trông không quá kỳ dị cho đến khi nó gần với lỗ đen và trở nên thon dài, và phần lớn khí của nó bị xé toạc. Nó đã trở thành một vật thể khá ngây thơ khi ở cách xa lỗ đen đến một cái thực sự bị kéo dài ra và bị biến dạng ở cách tiếp cận gần nhất và mất lớp vỏ bên ngoài, và giờ nó lại trở nên nhỏ gọn hơn. “
“Một trong những điều khiến mọi người phấn khích về các vật thể G là những thứ bị lực lượng thủy triều kéo ra khỏi chúng khi chúng quét qua hố đen trung tâm chắc chắn phải rơi vào hố đen”, đồng tác giả Mark Morris nói. , Giáo sư vật lý và thiên văn học UCLA. “Khi điều đó xảy ra, nó có thể tạo ra một màn trình diễn pháo hoa ấn tượng vì vật liệu bị lỗ đen ăn vào sẽ nóng lên và phát ra nhiều bức xạ trước khi nó biến mất trong chân trời sự kiện.”
Nhưng là các ngoại lệ G2 và G1, hay chúng là một phần của một lớp đối tượng lớn hơn? Để trả lời cho câu hỏi đó, nhóm nghiên cứu của Ghez báo cáo về sự tồn tại của bốn đối tượng khác mà họ đang gọi là G3, G4, G5 và G6. Các nhà nghiên cứu đã xác định từng quỹ đạo của chúng. Trong khi G1 và G2 có quỹ đạo tương tự nhau, bốn đối tượng mới có quỹ đạo rất khác nhau.
Ghez tin rằng tất cả sáu vật thể là các ngôi sao nhị phân – một hệ thống gồm hai ngôi sao quay quanh nhau – đã hợp nhất vì lực hấp dẫn mạnh mẽ của lỗ đen siêu lớn. Việc hợp nhất hai ngôi sao phải mất hơn 1 triệu năm để hoàn thành.
Việc hợp nhất các ngôi sao có thể xảy ra trong vũ trụ thường xuyên hơn chúng ta nghĩ và có khả năng là khá phổ biến. Các lỗ đen có thể khiến các ngôi sao nhị phân hợp nhất. Có thể nhiều ngôi sao chúng ta đã xem và không hiểu có thể là sản phẩm cuối cùng của sự hợp nhất đang bình tĩnh. Chúng ta đang tìm hiểu cách các thiên hà và lỗ đen phát triển. các sao nhị phân tương tác với nhau và với lỗ đen rất khác so với cách các sao đơn lẻ tương tác với các sao đơn lẻ khác và với lỗ đen.
Ciurlo lưu ý rằng trong khi khí từ lớp vỏ ngoài của G2 bị kéo căng đáng kể, bụi trong khí không bị giãn ra nhiều. Một cái gì đó phải giữ cho nó nhỏ gọn và cho phép nó sống sót sau cuộc chạm trán với lỗ đen. Đây là bằng chứng cho một vật thể xuất sắc trong G2.
Bộ dữ liệu độc đáo mà nhóm của Giáo sư Ghez đã thu thập được trong hơn 20 năm là những gì cho phép các nhà khoa học thực hiện khám phá này. Hiện tại họ có dân số các đối tượng ‘G’, vì vậy việc giải thích một ‘sự kiện một lần’ như G2 không phải là vấn đề.
Các nhà nghiên cứu đã quan sát từ Đài thiên văn WM Keck ở Hawaii và sử dụng một công nghệ mạnh mẽ mà Ghez đã giúp tiên phong được gọi là quang học thích nghi, điều chỉnh các hiệu ứng méo mó của bầu khí quyển Trái đất trong thời gian thực. Họ đã tiến hành phân tích mới 13 năm dữ liệu Sáng kiến quỹ đạo của Trung tâm thiên hà UCLA.
Vào tháng 9 năm 2019, nhóm của Ghez đã báo cáo rằng lỗ đen đang trở nên đói hơn và không rõ tại sao. Đồng tác giả của Do Do, nhà khoa học nghiên cứu UCLA và phó giám đốc của Tập đoàn Galactic Center cho biết việc kéo dài G2 vào năm 2014 dường như đã rút khí gas mà gần đây đã bị lỗ đen nuốt chửng. Sự hợp nhất của các ngôi sao có thể nuôi sống lỗ đen.
Nhóm đã xác định được một vài ứng cử viên khác có thể là một phần của lớp đối tượng mới này và đang tiếp tục phân tích chúng.
Ghez lưu ý trung tâm của dải ngân hà là một môi trường khắc nghiệt, không giống như góc vũ trụ ít bận rộn hơn của chúng ta.
Trái đất nằm ở vùng ngoại ô so với trung tâm của thiên hà, cách chúng ta khoảng 26.000 năm ánh sáng. Trung tâm thiên hà của chúng ta có mật độ sao cao hơn 1 tỷ lần so với phần thiên hà của chúng ta. Lực hấp dẫn mạnh hơn rất nhiều. Từ trường cực đoan hơn. Trung tâm của thiên hà là nơi xảy ra vật lý thiên văn cực đoan – X-thể thao vật lý thiên văn.
Ghez cho biết nghiên cứu này sẽ giúp dạy chúng ta những gì đang xảy ra trong phần lớn các thiên hà.
Các đồng tác giả khác bao gồm Randall Campbell, một nhà thiên văn học với Đài thiên văn WM Keck ở Hawaii; Aurelien Hees, cựu học giả sau tiến sĩ của UCLA, hiện là nhà nghiên cứu tại Đài thiên văn Paris ở Pháp; và Smadar Naoz, trợ lý giáo sư vật lý và thiên văn học của UCLA.
Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia, Quỹ WM Keck và Chương trình học giả tham quan Keck, Quỹ Gordon và Betty Moore, Quỹ Heising-Simons, Lauren Leichtman và Arthur Levine, Jim và Lori Keir, và Howard và Astrid Preston.
Vào tháng 7 năm 2019, nhóm nghiên cứu của Ghez đã báo cáo về bài kiểm tra toàn diện nhất về lý thuyết tương đối tổng quát mang tính biểu tượng của Einstein gần hố đen. Họ kết luận rằng lý thuyết của Einstein đã vượt qua bài kiểm tra và là chính xác, ít nhất là cho đến nay.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – Los Angeles . Bản gốc được viết bởi Stuart Wolpert. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :