Dấu ấn lịch sử: phát hiện thiên hà lớn nhất từ trước đến nay

[nhhgiap]

Ẩn mình cách xa khoảng 3 tỷ năm ánh sáng, Alcyoneus là một thiên hà vô tuyến khổng lồ đạt 5 megaparsec (đơn vị đo chiều dài thiên văn học). Thiên hà này có chiều dài 16,3 triệu năm ánh sáng và là cấu trúc lớn nhất từng được biết đến về nguồn gốc thiên hà.

Ảnh chụp thiên hà Alcyoneus
Khám phá này cho thấy lượng kiến thức hết sức hạn chế của chúng ta về không gian vô tận. Mặt khác, nó mở đường cho các nghiên cứu sâu hơn về thiên hà vô tuyến khổng lồ, cũng như môi trường giữa các thiên hà trôi dạt trong khoảng trống không gian.

Những điều cần biết về thiên hà vô tuyến​

Thiên hà vô tuyến khổng lồ chỉ là một bí ẩn mới trong một vũ trụ đã có quá nhiều điều không thể giải đáp. Chúng bao gồm một thiên hà chủ (đó là cụm sao quay quanh nhân thiên hà có chứa một lỗ đen siêu lớn), các tia và thùy khổng lồ phun ra từ trung tâm thiên hà. Tia và thùy, tương tác với môi trường giữa các thiên hà, hoạt động như một synctron để tăng tốc electron sản xuất phát xạ vô tuyến.
Để tạo ra tia, cần một lỗ đen siêu lớn đang hoạt động ở trung tâm thiên hà. Một lỗ đen còn hoạt động là khi nó thu hút hoặc bồi đắp vật chất từ một đĩa vật chất khổng lồ xung quanh nó. Không phải tất cả vật chất đều bị hút vào hố đen, một phần trong số đó có thể di chuyển từ vùng bên trong của đĩa bồi tụ đến các cực - nơi nó được thổi vào không gian dưới dạng các tia plasma ion hóa, với tốc độ bằng một phần tốc độ ánh sáng.
Những tia này có thể di chuyển khoảng cách rất xa trước khi phát tán thành các thùy phát ra sóng vô tuyến khổng lồ. Quá trình này không quá đặc biệt, Milky Way, thiên hà chứa hệ mặt trời chúng ta, cũng có thùy vô tuyến. Điểm đặc biệt là các thùy này trong một số thiên hà nhất định lại phát triển đạt đến kích thước khổng lồ, trên quy mô megaparsec. Cuối cùng chúng trở thành những thiên hà vô tuyến khổng lồ, điều gì thúc đẩy sự phát triển vượt trội này?

Nguyên nhân đằng sau kích thước khổng lồ​

“Nếu tồn tại môi trường lớn đặc biệt có lợi cho sự phát triển của thiên hà vô tuyến khổng lồ, rất có khả năng thiên hà vô tuyến lớn nhất sẽ trú ngụ trong đó”, các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi nhà thiên văn học Martijn Oei của Đài quan sát Leiden ở Hà Lan, giải thích.
Nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm bằng chứng thông qua hệ thống LOw Frequency ARray (LOFAR) ở Châu Âu, một mạng giao thoa kế bao gồm khoảng 20.000 ăng-ten vô tuyến, được phân bổ khắp 52 địa điểm trên khắp Châu Âu. Sau quá trình quan sát trên ảnh cũng như chính mắt họ, nhóm khoa học thành công tìm thấy Alcyoneus, phun ra từ một thiên hà cách chúng ta vài tỷ năm ánh sáng.
“Chúng tôi đã khám phá ra cấu trúc lớn nhất chưa từng biết của một thiên hà độc lập. Một thiên hà vô tuyến khổng lồ với độ dài dự đoán là 4,99 ± 0,04 megaparsec. Độ dài thực sự có thể ít nhất 5,04 ± 0,05 megaparsecs”, nhóm nghiên cứu cho biết.
Sau khi đo thùy vô tuyến, họ sử dụng khảo sát Sloan Digital Sky để tìm hiểu thiên hà chủ. Đó là một thiên hà hình elip khá bình thường, nằm trong một sợi của mạng vũ trụ, có khối lượng gấp khoảng 240 tỷ lần Mặt trời, với một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm có khối lượng gấp 400 triệu lần Mặt trời.
Cả hai thông số trên có thể cung cấp một số manh mối về nguyên nhân thúc đẩy sự phát triển vượt trội của thùy vô tuyến. “Ngoài hình học, Alcyoneus và thiên hà chủ rất bình thường: tổng mật độ của độ sáng tần số thấp, khối lượng sao và khối lượng lỗ đen siêu lớn đều thấp hơn thiên hà vô tuyến khổng lồ trung gian.
Từ đó ta có thể kết luận hố đen trung tâm, công suất vô tuyến hay thiên hà rất lớn không phải điều kiện để trở thành gã khổng lồ. Có thể là do Alcyoneus đang ở trong vùng không gian có mật độ thấp hơn mức trung bình, điều này cho phép nó mở rộng. Giả thuyết thứ hai là do sự tương tác với mạng lưới vũ trụ”, nhóm nghiên cứu nói.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu tin rằng Alcyoneus vẫn đang tiếp tục phát triển lớn hơn, ở rất xa trong bóng tối vũ trụ.
Nguồn: Sciencealert