Lý giải về quầng hào quang rực sáng trên hố đen

Hình minh họa ánh sáng tia X phát ra từ một hố đen. Ảnh: NASA/JPL-Caltech.

Những quan sát từ kính viễn vọng không gian NuSTAR của NASA có thể đã xác định được nguồn gốc của những tia X quang cực mạnh phát ra từ các hố đen cực lớn. Theo NASA, hiện tượng này do một bộ phận của hố đen tên là quầng hào quang tạo ra.

Hố đen lóe sáng do NuSTAR phát hiện có tên Markarian 335 (Mrk 335), nằm trong chòm sao Pegasus cách Trái Đất 324 triệu năm ánh sáng. Trong khi bản thân hố đen không phát ra ánh sáng, các kính viễn vọng có thể phát hiện ánh sáng sinh ra từ khí gas bị trọng lực của hố đen như Mrk 335 hút vào. Khi khí gas tiến đến vùng chân trời sự kiện, nó trở nên cực nóng và phát sáng rực trước khi biến mất.

Kính viễn vọng giúp phát hiện ánh sáng phát ra từ quầng hào quang, một cấu trúc bao gồm những hạt năng lượng cao, phát ra ánh sáng dưới dạng quang phổ tia X. Các nhà nghiên cứu đưa ra hai giả thuyết về cấu trúc của quầng hào quang.

Mô hình "cột đèn" khẳng định quầng hào quang là một nguồn sáng giống như bóng đèn nằm dọc trục quay của hố đen. Ảnh: NASA/JPL-Caltech.

Giả thuyết đầu tiên, mô hình "cột đèn", khẳng định quầng hào quang là một nguồn sáng giống như bóng đèn nằm ở phần phía trên và dưới hố đen dọc theo trục quay của nó. Giả thuyết thứ hai, hay còn gọi là là mô hình "bánh mì kẹp", cho rằng quầng hào quang có dạng đám mây khuếch tán bao quanh hố đen, hoặc giống hai phần phẳng bao phủ hố đen.

Vào tháng 9/2014, kính viễn vọng Swiff của NASA bất ngờ phát hiện sự kiện phát sáng tia X diễn ra tại hố đen Mrk 335 và các nhà thiên văn học đã nhanh chóng chỉnh lại kính NuSTAR để tiếp tục theo dõi.

Lần theo ánh sáng tia X, các nhà khoa học phát hiện nguồn gốc của nó là một quầng hào quang đang bắn ra từ hố đen. Di chuyển ở 20% tốc độ ánh sáng, quầng hào quang hình thành ở đáy của vùng phát sáng trước khi tan biến vào vũ trụ.

Phát hiện trên cung cấp bằng chứng cho mô hình "cột đèn", nhưng nhiều đặc điểm quan trọng của quầng hào quang như cách hình thành và cơ chế phát sáng của nó vẫn là điều bí ẩn.

Phương Hoa