 |
| Ứng cử viên ánh sáng phản xạ từ hố đen mới được phát hiện, có thể là một trong những ứng cử viên lớn nhất từng được phát hiện. (Ảnh: Julian Shapiro, Chilescope T1) |
Rất lâu sau khi hố đen ở trung tâm thiên hà nổ tung, bạn vẫn có thể thấy bóng ma của nó lảng vảng trong các đám mây khí xung quanh, rực sáng với bức xạ còn sót lại, giống như những làn khói phát ra từ ngọn lửa đã tắt. Các nhà thiên văn học gọi những bóng ma vũ trụ này là "ánh sáng vọng". Đó là những gì học sinh trung học Julian Shapiro phát hiện ra khi quét vũ trụ để tìm tàn dư của siêu tân tinh.
Shapiro cho biết tại bài thuyết trình ngày 20/3 vừa qua tại Hội nghị thượng đỉnh Vật lý toàn cầu năm 2025 của Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ (APS): "Có những vùng khí bên ngoài đang bị ion hóa bởi một hố đen siêu lớn, tạo ra tiếng vang này".
Shapiro, 17 tuổi, là sinh viên tại Trường Dalton ở thành phố New York, Mỹ. Cậu cũng là một nhà thiên văn học độc lập, người trình bày bài thuyết trình của mình tại hội nghị toàn cầu của APS tuần này.
Ban đầu, Shapiro bắt đầu sàng lọc qua khảo sát DECaPS2, kiểm kê về mặt phẳng thiên hà phía nam từ Camera năng lượng tối tại Đài quan sát liên Mỹ Cerro Tololo ở Chile để tìm các mảnh vỡ của các ngôi sao phát nổ trong tàn tích siêu tân tinh và tinh vân hành tinh.
Nhưng sau khi tập trung vào một vật thể như vậy, cậu phát hiện cấu trúc của nó không khớp với các sợi mỏng manh đặc trưng của tàn dư siêu tân tinh, cũng không cho thấy bằng chứng về siêu tân tinh ở trung tâm của nó. "Thật bất ngờ khi tình cờ phát hiện ra điều này", Shapiro cho biết.
Vật thể mà cậu tin là tiếng vọng ánh sáng, nằm trong một trường có nhiều hố đen siêu lớn tiềm năng. Sử dụng các phép đo từ Kính viễn vọng lớn Nam Phi , cậu phát hiện thấy hàm lượng oxy và lưu huỳnh ion hóa cao rải rác trong khu vực - cả hai đều là chỉ báo của vật chất bị sốc. Tất cả những dấu hiệu này cho thấy vật thể là dư âm của một hố đen hiện đang ngủ yên, nơi từng phun ra bức xạ ion hóa khí xung quanh, khiến nó phát ra ánh sáng ngay cả sau khi hố đen đã im lặng.
Tiếng vọng sử thi
Shapiro ước tính tiếng vọng ánh sáng có đường kính khoảng 150.000 đến 250.000 năm ánh sáng - khoảng 1,5 đến hai lần chiều rộng của toàn bộ Dải Ngân Hà. Và nếu ước tính này đúng, cậu nghĩ rằng nó có thể là ứng cử viên khả thi cho tiếng vang ánh sáng lớn nhất từng được phát hiện.
Shapiro cho biết: "Vật thể này bao phủ một khu vực rộng lớn trên bầu trời, giúp việc chụp ảnh sâu trở nên dễ dàng hơn một chút".
Theo Sasha Plavin, nhà nghiên cứu về hố đen tại Đại học Harvard, Mỹ, người không tham gia vào nghiên cứu này, những tiếng vang mà Shapiro phát hiện có thể giúp chúng ta tìm hiểu thêm về cách hố đen hoạt động trong lõi các thiên hà.
Shapiro chia sẻ: "Sự tham gia của tôi vào lĩnh vực nghiên cứu này có phần bất ngờ đối với tôi. Nhưng tôi hy vọng vật thể này sẽ giúp mở rộng kiến thức về hoạt động của thiên hà mà chúng ta chưa hiểu rõ lắm".
