Các nhà khoa học đã chụp được bức xạ tia X từ quasar sáng nhất được chứng kiến ​​trong 9 tỷ năm tồn tại của vũ trụ.

Được gọi là SMSS J114447.77-430859.3, hay J1144, những quan sát này cung cấp cái nhìn sâu sắc có giá trị về các cơ chế bên trong của quasar và các tương tác của nó với vũ trụ xung quanh.

(Ảnh: NASA, ESA và J. Olmsted (STScI))

Tỏa sáng trên mặt trời

Nằm trong thiên hà cách chúng ta 9,6 tỷ năm ánh sáng và nằm giữa hai chòm sao Centaurus và Hydra, J1144 vượt xa mặt trời 100.000 tỷ lần.

So với các chuẩn tinh khác có độ sáng tương tự, J1144 ở gần Trái đất hơn nhiều, mang đến cho các nhà thiên văn học cơ hội duy nhất để thăm dò cơ học của các lỗ đen chuẩn tinh và môi trường vũ trụ của chúng.

Dẫn đầu nghiên cứu là TS. Elias Kammoun, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện Nghiên cứu Vật lý Thiên văn và Hành tinh học (IRAP), và Zsofi Igo, một Ph.D. ứng cử viên tại Viện Vật lý Vũ trụ Max Planck (MPE).

Chuẩn tinh, trong số những vật thể ở xa nhất và rực rỡ nhất mà nhân loại biết đến, có được độ sáng của chúng từ sự sụp đổ hấp dẫn của các nguồn chứa khí lớn thành các lỗ đen siêu lớn.

Những thực thể này, được phân loại là hạt nhân thiên hà hoạt động (AGN), phát ra một lượng lớn bức xạ điện từ có bước sóng vô tuyến, hồng ngoại, khả kiến, tia cực tím và tia X.

Vào năm 2022, SkyMapper Southern Survey (SMSS) ban đầu đã quan sát thấy J1144 bằng các bước sóng khả kiến.

Nhóm nghiên cứu đã kết hợp dữ liệu từ nhiều đài quan sát trong không gian, bao gồm thiết bị eROSITA tại đài quan sát SRG, đài quan sát XMM-Newton của ESA, NuSTAR của NASA và đài quan sát Neil Gehrels Swift của NASA, để điều tra J1144.

Bằng cách phân tích những quan sát này, nhóm nghiên cứu đã đo nhiệt độ của tia X do chuẩn tinh phát ra. Phát hiện của họ cho thấy nhiệt độ vượt quá 350 triệu Kelvin, gấp hơn 60.000 lần nhiệt độ bề mặt mặt trời.

Ngoài ra, họ xác định rằng lỗ đen ở trung tâm của chuẩn tinh có khối lượng gấp khoảng 10 tỷ lần khối lượng mặt trời, với tốc độ bồi tụ khoảng 100 lần khối lượng mặt trời mỗi năm.

Điều đáng ngạc nhiên là sự phát xạ tia X từ J1144 cho thấy những dao động xảy ra trong khoảng thời gian chỉ vài ngày, một hiện tượng hiếm thấy ở một quasar chứa một lỗ đen có cường độ tương đương. Thông thường, các lỗ đen có kích thước này thể hiện sự thay đổi trong nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm.

Đọc thêm: Kính thiên văn chân trời sự kiện nhìn vào trung tâm của một trong những ánh sáng sáng nhất của vũ trụ

Tiết lộ hấp dẫn

Các quan sát cũng tiết lộ một tiết lộ thú vị: trong khi một phần khí không chịu nổi lực hấp dẫn của lỗ đen, một phần khác bị đẩy ra dưới dạng gió rất mạnh, đẩy năng lượng khổng lồ vào thiên hà chủ.

Tác giả chính Dr. Kammoun bày tỏ sự ngạc nhiên, nói rằng, “Chúng tôi rất ngạc nhiên rằng trước đây không có đài quan sát tia X nào quan sát được nguồn này mặc dù sức mạnh cực lớn của nó.”

Ông nói thêm, “Các quasar tương tự thường được tìm thấy ở khoảng cách xa hơn nhiều, vì vậy chúng có vẻ mờ nhạt hơn và chúng ta nhìn thấy chúng giống như khi Vũ trụ mới 2-3 tỷ năm tuổi. J1144 là một nguồn rất hiếm vì nó rất phát sáng và gần Trái đất hơn (mặc dù vẫn còn ở một khoảng cách rất xa!), mang đến cho chúng ta cái nhìn sâu sắc độc đáo về hình dạng của một quasar mạnh mẽ như vậy.”

Theo TS. Kammoun, chiến dịch giám sát tiếp theo sẽ bắt đầu vào tháng 6 đối với thiên thể này, có khả năng tiết lộ thêm những điều bất ngờ từ nguồn bất thường này.

Những phát hiện của nghiên cứu đã được công bố trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.

Những bài viết liên quan: Kính viễn vọng Hubble của NASA phát hiện các quasar song sinh có nguồn gốc từ các thiên hà cổ đại—Chia sẻ khám phá sớm

gạch tên