Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra trong chòm sao Xử Nữ thiên hà cổ đại BOSS-EUVLG1, một lỗ đen siêu lớn đang "ngủ yên", nhưng bản thân thiên hà này lại phát ra bức xạ cực tím kỷ lục. Bài báo với các kết quả nghiên cứu đã được chấp nhận đăng trên tạp chí khoa học Monthly Notices của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh (Royal Astronomical Society Letters).
"Các ngôi sao mới trong thiên hà này đang hình thành với tốc độ khủng khiếp. Điều này đang xảy ra ở đó nhanh hơn gấp nghìn lần so với trong Dải Ngân hà, bất chấp kích thước chênh lệch gấp ba mươi lần. Điều này có thể so sánh với tốc độ các ngôi sao xông vào các thiên hà hồng ngoại sáng nhất. BOSS- EUVLG1, chúng tôi cũng đã thấy tia cực tím của chúng phát sáng, vì hầu như không có bụi trong đó ", một trong những tác giả của công trình, Ismael Perez-Fournon, một nhân viên của Viện Vật lý Thiên văn Canary, cho biết.
Các nhà khoa học tin rằng có lẽ tất cả các thiên hà trong vũ trụ đều nằm ở trung tâm của một hoặc thậm chí một số lỗ đen siêu lớn. Nhiều vật thể kiểu này - các nhà khoa học gọi chúng là chuẩn tinh - trong một số thiên hà gần đó liên tục hút và hấp thụ vật chất, phóng ra một số vật chất dưới dạng phản lực - phát xạ vật chất rất nóng, hẹp và sáng. Chuẩn tinh là nguồn sáng nhất của tia X, tia cực tím và các dạng bức xạ năng lượng cao khác.
Mặt khác, có nhiều thiên hà khác, bao gồm cả Dải Ngân hà, trong đó lỗ đen siêu lớn đang ở trong trạng thái "ngủ đông" và không có dấu hiệu hoạt động nghiêm trọng. Do đó, những thiên hà như vậy, nếu chúng nằm ở khoảng cách rất xa so với Trái đất, thì hầu hết các kính thiên văn vẫn vô hình, ngoại trừ các đài quan sát sóng vô tuyến và tia X.
Perez-Fournon và các đồng nghiệp của ông đã phát hiện ra một ngoại lệ đối với quy luật này bằng cách nghiên cứu các thiên hà cổ đại như một phần của dự án BOSS-EUVLG. Mục tiêu của dự án này là nghiên cứu những vật thể sáng nhất tồn tại trong những kỷ nguyên sơ khai của vũ trụ và tạo ra rất nhiều bức xạ cực tím.
Các nhà thiên văn hy vọng rằng cuộc "điều tra dân số" và phân tích tính chất của các thiên hà như vậy sẽ giúp họ hiểu được cách vật chất được phân bố khắp vũ trụ trong những kỷ nguyên đầu tiên sau Vụ nổ lớn. Điều này cực kỳ quan trọng để đánh giá Vũ trụ mở rộng nhanh như thế nào trong những kỷ nguyên đầu tiên tồn tại và tìm ra bản chất của vật chất tối và năng lượng tối.
Tiến hóa thiên hà
Tổng cộng, các nhà thiên văn đã tìm thấy bảy chục thiên hà tạo ra nhiều tia cực tím và các dạng bức xạ năng lượng cao khác, tồn tại trong 1,5 - 2,5 tỷ năm đầu tiên sau Vụ nổ lớn. Ánh sáng từ chúng truyền tới Trái đất từ 10 đến 12 tỷ năm. Ban đầu, Perez-Fournon và các đồng nghiệp của ông tin rằng các chuẩn tinh hoạt động và sáng tồn tại ở tâm của mỗi chúng.
Khi các nhà thiên văn học bắt đầu nghiên cứu chi tiết chúng bằng kính thiên văn quang học GTC được lắp đặt ở quần đảo Canary, họ đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng trong một trong những vật thể này, được đặt tên là BOSS-EUVLG1, không có lỗ đen siêu lớn đang hoạt động.
Đặc biệt, trong quang phổ của thiên hà này, theo các nhà nghiên cứu, không có dấu hiệu nào về sự tồn tại của sự phát xạ thậm chí không thể nhận thấy của một chuẩn tinh. Hơn nữa, nó được thiết kế theo cách mà tất cả bức xạ cực tím của thiên hà được tạo ra bởi hoạt động của các ngôi sao trẻ và lớn, bao gồm gần như nguyên chất hydro và heli.
Tính toán của các nhà khoa học cho thấy để duy trì mức độ sáng tương tự, nhiều ngôi sao mới phải hình thành trong thiên hà này hàng năm, tổng khối lượng của chúng lớn hơn mặt trời ít nhất một nghìn lần. Điều này làm cho BOSS-EUVLG1 trở thành một trong những thiên hà phát triển nhanh nhất và hoạt động tích cực nhất trong Vũ trụ sơ khai.
Theo Perez-Fournon và các đồng nghiệp của ông, vật thể này là giai đoạn đầu tiên của quá trình hình thành các thiên hà lớn, thường bị che khuất với chúng ta bởi một kén bụi và khí dày đặc và do đó chỉ có thể nhìn thấy được bằng kính viễn vọng vi sóng và hồng ngoại.
Các nhà nghiên cứu tin rằng giai đoạn này trong sự tồn tại của chúng kéo dài trong một thời gian tương đối ngắn theo tiêu chuẩn vũ trụ: vài triệu năm. Trong thời gian này, do sự hình thành và chết của một số lượng lớn các ngôi sao lớn, một lượng lớn bụi phát sinh, chúng dần dần che giấu các thiên hà như vậy khỏi kính thiên văn quang học. Điều này giải thích tại sao các nhà thiên văn học trước đây không tìm thấy các chất tương tự BOSS-EUVLG1.
