Phát hiện vòng tròn vô tuyến kỳ lạ trong vũ trụ

Vùng bất thường này, được ghi nhận bằng kính viễn vọng vô tuyến, là một vòng tròn vô tuyến kỳ lạ (Odd Radio Circle - ORC), loại vật thể hiếm và bí ẩn mà các nhà thiên văn học mới chỉ bắt đầu hiểu rõ trong vài năm gần đây.

Theo Tiến sĩ Ananda Hota, tác giả chính của nghiên cứu được công bố ngày 2/10, các ORC có thể bao gồm plasma từ hóa - loại khí tích điện chịu ảnh hưởng mạnh của từ trường - và lớn đến mức chứa cả những thiên hà ở trung tâm của chúng.

Trải dài hàng trăm nghìn năm ánh sáng, ORC thường có kích thước gấp 10–20 lần Dải Ngân hà của chúng ta, song lại cực kỳ mờ nhạt và chỉ có thể quan sát được qua sóng vô tuyến.

Vòng tròn vô tuyến kỳ lạ mới được phát hiện, mang tên RAD J131346.9+500320, là ORC xa nhất từng được biết đến, cách Trái Đất khoảng 7,5 tỷ năm ánh sáng. Đây cũng là ORC thứ hai có cấu trúc vành đai đôi từng được ghi nhận.

“Các ORC là một trong những cấu trúc vũ trụ kỳ lạ và đẹp nhất mà chúng ta từng thấy và chúng có thể chứa đựng những manh mối quan trọng về cách các thiên hà và hố đen tiến hóa cùng nhau”, nhà nghiên cứu Hota cho biết.

Các vòng tròn vô tuyến kỳ lạ được phát hiện lần đầu khoảng sáu năm trước, nhưng bản chất của chúng vẫn còn là điều bí ẩn. Hota hiện là giám đốc của RAD@home Astronomy Collaboratory, một cộng đồng trực tuyến mở cho tất cả những ai có kiến thức cơ bản về khoa học. Tại đây, người tham gia được hướng dẫn cách nhận biết mô hình trong dữ liệu sóng vô tuyến mờ nhạt và phân tích hình ảnh thiên văn.

Vòng tròn vô tuyến mới được phát hiện đã được tìm thấy trong dữ liệu thu được từ Kính viễn vọng Mảng Tần số Thấp (LOFAR). LOFAR là hệ thống gồm hàng nghìn ăng-ten đặt tại Hà Lan và nhiều nước châu Âu, tạo thành kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất và nhạy nhất ở tần số thấp.

Các vòng dường như giao nhau, nhưng theo các nhà nghiên cứu, điều đó có thể chỉ là do góc nhìn từ Trái đất; trong không gian, chúng có thể tách biệt. Cấu trúc này trải dài khoảng 978.000 năm ánh sáng.

“Chúng tôi cho rằng một sự kiện bùng nổ lớn đã xảy ra ở thiên hà trung tâm”, Hota nói. “Sóng xung kích hoặc sóng nổ này có thể đã tái kích hoạt các đám mây plasma từ hóa cổ đại, khiến chúng phát sáng trở lại thành các vòng vô tuyến”.

Theo Hota, các đám mây plasma này có thể được tạo ra từ các luồng vật chất do hố đen siêu lớn giải phóng. Khi sóng xung kích mới đi qua, nó “thắp sáng” lại tàn dư còn sót từ hoạt động trong quá khứ của thiên hà.

Vật chất không bị hố đen nuốt chửng trực tiếp mà bị hút vào đĩa bồi tụ quay quanh hố đen. Sự gia tốc xoắn ốc làm cho vật chất này trở nên cực kỳ nóng. Cuối cùng, từ trường mạnh của hố đen sẽ dẫn dắt những hạt năng lượng cao, siêu nóng này thành các luồng tia tốc độ cao phóng ra khỏi khu vực hố đen.