Trung tâm hệ Ngân Hà của chúng ta là nơi có vô số đặc điểm thu hút sự chú ý, trong đó phải kể đến gần một nghìn sợi từ tính bí ẩn, theo một hình ảnh mới từ kính viễn vọng.
Các cặp và cụm sợi kéo dài gần 150 năm ánh sáng và cách đều nhau. Những cấu trúc kỳ lạ đã vài triệu năm tuổi và có nhiều hình dạng khác nhau. Một số giống như dây đàn hạc, số khác thì giống thác nước hoặc thậm chí giống các vành đai xung quanh sao Thổ.
Các nhà khoa học vẫn chưa biết bản chất thực sự của các sợi này.
Farhad Yusef-Zadeh, giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Northwestern, lần đầu tiên phát hiện ra những sợi này cách đây 35 năm qua sóng vô tuyến. Ông xác định rằng các sợi này được tạo ra từ các electron tia vũ trụ đang di chuyển từ trường của chúng với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, nguồn gốc của những sợi này vẫn còn là một bí ẩn.
Giờ đây, sử dụng kính thiên văn MeerKAT của Đài quan sát thiên văn vô tuyến Nam Phi, các nhà thiên văn học đã có thể tìm thấy số lượng sợi nhiều hơn gấp 10 lần so với khám phá trước đây của Yusef-Zadeh.
Một nghiên cứu trình bày chi tiết những phát hiện này đã được nhận đăng trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters.
Yusef-Zadeh, tác giả chính của nghiên cứu và là thành viên của Trung tâm Nghiên cứu và Khám phá Liên ngành về Vật lý Thiên văn của Northwestern, cho biết: “Trong một thời gian dài, chúng tôi đã nghiên cứu từng sợi với cái nhìn thiển cận”.
"Giờ đây, chúng ta cuối cùng cũng nhìn thấy bức tranh lớn - một cái nhìn toàn cảnh với vô số sợi. Chỉ xem xét một vài sợi nhỏ thôi cũng khó có thể đưa ra kết luận rõ ràng về chúng là gì và chúng đến từ đâu. Đây là một bước ngoặt trong việc tiếp tục phát triển sự hiểu biết của chúng ta về những cấu trúc này”.
-
- Hình ảnh cho thấy sự hỗn loạn tại trung tâm hệ Ngân Hà. (Ảnh: Đại học Northwestern)
Hình ảnh mới, chi tiết về các sợi thực ra được tạo thành từ một bức tranh ghép của 20 quan sát khác nhau được thực hiện trong ba năm quan sát trung tâm hệ Ngân Hà, cách Trái đất 25.000 năm ánh sáng.
Ngoài các sợi dài, hình ảnh cho thấy các dấu hiệu của sự ra đời của các ngôi sao và tàn tích của các ngôi sao đã phát nổ thông qua phát xạ vô tuyến. Yusef-Zadeh và nhóm nghiên cứu của ông chỉ tập trung vào các sợi và cô lập chúng khỏi các hiện tượng khác trong bức ảnh.
Các nhà khoa học cho rằng các sợi này có nhiều khả năng liên quan đến hoạt động trong quá khứ do lỗ đen siêu lớn ở trung tâm Dải Ngân hà gây ra hơn là các vụ nổ của các ngôi sao.
Nhóm nghiên cứu cũng xác định rằng từ trường mạnh hơn dọc theo các sợi.
Việc nghiên cứu một nhóm lớn hơn của các sợi đang cho phép các nhà khoa học hiểu rõ hơn về chúng, mặc dù vẫn còn nhiều bí ẩn.
Yusef-Zadeh nói: "Lấy một ví dụ, nếu bạn đến từ một hành tinh khác và bạn gặp một người rất cao trên Trái đất, bạn có thể cho rằng tất cả mọi người tại đây đều cao. Nhưng nếu bạn thống kê một nhóm người, bạn có thể tìm ra chiều cao trung bình. Đó chính xác là những gì chúng tôi đang làm. Chúng tôi có thể tìm ra cường độ của từ trường, chiều dài của chúng, sự định hướng của chúng và phổ bức xạ”.
Khi nhóm làm việc để xác định từng sợi, họ vẫn đang cố gắng tìm ra nguyên nhân vì sao các cụm sợi có khoảng cách bằng nhau, sự gia tốc hạt,...
Yusef-Zadeh nói: “Mỗi khi chúng ta trả lời được một câu hỏi, thì nhiều câu hỏi khác sẽ nảy sinh. Làm thế nào để chúng tăng tốc các electron đến tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng? Một ý tưởng là có một số nguồn ở cuối các sợi này đang gia tốc các hạt này”.
Có thể các sợi dây được kết nối với cấu trúc khí cầu khổng lồ ở trung tâm của thiên hà, một khám phá trước đây của Yusef-Zadeh và nhóm của ông vào năm 2019.
Nhiều nghiên cứu về các sợi này sẽ được công bố trong tương lai, và các nhà khoa học hy vọng sẽ khám phá ra cách chúng phù hợp với nhau trong mớ lộn xộn của các vật thể gần trung tâm của Dải Ngân hà.
Ông nói: “Chúng tôi hy vọng sẽ đi đến tận cùng của vấn đề, nhưng cần nhiều quan sát và phân tích lý thuyết hơn nữa. Sự hiểu biết đầy đủ về các đối tượng phức tạp cần có thời gian”.
Văn Thiện
