Bất ngờ cái nhìn mới sâu sắc về sự tiến hóa cụm thiên hà

Khi plasma lao ra khỏi lỗ đen, nó đẩy vật liệu ra xa, tạo ra hai khoang năng lượng lớn cách nhau 180 độ.

Cũng giống như cách bạn có thể tính toán năng lượng của một tác động của tiểu hành tinh bằng đo kích thước miệng hố của nó, Michael Calzadilla tại Viện nghiên cứu vật lý vũ trụ MIT Kavli (MKI) đã sử dụng kích thước của các khoang này để tìm ra sức mạnh của sự bùng nổ lỗ đen.

Trong một bài báo gần đây trên Tạp chí Vật lý thiên văn Mỹ, Calzadilla và các đồng tác giả đã mô tả sự bùng nổ trong cụm thiên hà SPT-CLJ0528-5300 hoặc viết tắt là SPT-0528.

Nguồn ảnh: ScienceDaily.

Kết hợp thể tích và áp suất của khí thay thế với tuổi của hai khoang, họ có thể tính được tổng năng lượng của vụ nổ. Với năng lượng lớn hơn 10 54 joules, một lực tương đương với khoảng 1038 quả bom hạt nhân, đây là vụ nổ mạnh nhất được báo cáo trong một cụm thiên hà xa xôi.

Vũ trụ rải rác với các cụm thiên hà, với hàng trăm và thậm chí hàng ngàn thiên hà được thấm khí nóng và vật chất tối. Ở trung tâm của mỗi cụm là một lỗ đen, trải qua các giai đoạn kiếm ăn, nó nuốt lấy plasma từ cụm, sau đó là các đợt bùng nổ, trong đó nó bắn ra các tia plasma sau khi nó chạm tới.

"Đây là một trường hợp cực đoan của giai đoạn lỗ đen bùng nổ", Calzadilla nói trong quan sát của nhóm về SPT-0528.

Do các cụm thiên hà chứa đầy khí, nên các lý thuyết ban đầu về chúng dự đoán rằng khi khí được làm mát, các cụm thiên hà sẽ chứng kiến tốc độ hình thành sao cao, cần khí lạnh để hình thành.

Tuy nhiên, các cụm này không tuyệt đối như dự đoán và do đó không tạo ra các ngôi sao mới đúng với tốc độ dự kiến. Một cái gì đó đã ngăn khí làm mát hoàn toàn.

Thủ phạm là các lỗ đen siêu lớn, và sự bùng nổ của plasma giữ cho khí trong các cụm thiên hà quá nóng rất khó để hình thành sao nhanh.