Thiên hà "sống sót" trước lực hút của hố đen

Các nhà nghiên cứu tìm thấy một thiên hà thoát khỏi lực hút của chuẩn tinh bằng cách liên tục sinh ra sao mới, ước tính khoảng 100 ngôi sao lớn cỡ Mặt trời một năm.

Phát hiện của Máy bay khảo cứu tầng bình lưu dành cho thiên văn học hồng ngoại (SOFIA) có thể lý giải cách các thiên hà khổng lồ tồn tại trong vũ trụ. Họ công bố kết quả hôm trên tạp chí Astrophysical Journal. "Điều này cho thấy sự phát triển của hố đen hoạt động mạnh không thể ngăn cản quá trình sản sinh sao, trái với mọi dự đoán khoa học hiện nay", Allison Kirkpatrick, trợ lý giáo sư ở Đại học Kansas tại Lawrence Kansas, đồng tác giả nghiên cứu cho biết. "Điều này khiến chúng tôi phải suy nghĩ lại về cách thiên hà tiến hóa".

Mô phỏng thiên hà CQ4479. (Ảnh: NASA/ Daniel Rutter).

SOFIA, dự án hợp tác giữa NASA và Trung tâm Vũ trụ Đức (DLR), nghiên cứu một thiên hà vô cùng xa xôi mang tên CQ4479, ở cách Trái Đất hơn 5,25 tỷ năm ánh sáng. Ở lõi của nó có một chuẩn tinh đặc biệt gọi là "chuẩn tinh lạnh"mà Kirkpatrick phát hiện gần đây. Với loại chuẩn tinh này, hố đen đang hoạt động vẫn ăn vật chất từ thiên hà chủ, nhưng năng lượng cực mạnh của chuẩn tinh không phá hủy tất cả khí gas lạnh, nhờ đó các ngôi sao vẫn hình thành và thiên hà có thể tồn tại. Đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu xem xét chuẩn tinh lạnh, đo trực tiếp sự phát triển của hố đen, tốc độ sản sinh sao và lượng khí gas lạnh để cung cấp nhiên liệu cho thiên hà.

Là một trong những vật thể sáng và xa nhất, chuẩn tinh nổi tiếng khó quan sát bởi chúng sáng hơn bất cứ thứ gì ở xung quanh. Chúng hình thành khi hố đen đang hoạt động "ăn" một lượng vật chất từ thiên hà xung quanh, tạo ra lực hấp dẫn mạnh. Khi ngày càng nhiều vật chất xoay càng lúc càng nhanh về phía tâm hố đen, vật chất nóng lên và phát sáng rực rỡ. Giải thuyết hiện nay dự đoán năng lượng này làm nóng hoặc loại bỏ khí gas lạnh cần thiết để tạo sao, gây ảnh hưởng tới sự phát triển của thiên hà. Nhưng SOFIA hé lộ có một thời gian tương đối ngắn mà ở đó, quá trình hình thành sao có thể tiếp tục trong khi hố đen đang ăn để cung cấp năng lượng cho chuẩn tinh.

Thay vì quan sát ngôi sao mới chào đời, SOFIA sử dụng kính viễn vọng gần 3 mét để phát hiện bức xạ ánh sáng hồng ngoại từ bụi bị nung nóng bởi quá trình hình thành sao. Kết hợp dữ liệu thu thập bởi thiết bị HAWC+ của Sofia, các nhà khoa học có thể ước tính lượng sao hình thành trong 100 triệu năm qua.