Where did these gigantic space bubbles come from? - Ashkbiz Danehkar

Translator: Thái Hưng Trần Reviewer: Trang Do Nu Gia

In November 2010, NASA announced the discovery of a strange,

Vào tháng 11 năm 2010, NASA công bố phát hiện về một vật thể thiên hà kỳ lạ

never-before-seen galactic object:

chưa từng thấy trước đây:

two gigantic gaseous bubbles,

hai bong bóng khí khổng lồ,

each emanating an impressive 25,000 light years

mỗi bong bóng đến từ một khoảng cách ấn tượng lên tới 25.000 năm ánh sáng

from the center of our home galaxy, the Milky Way.

từ trung tâm thiên hà của chúng ta, Dải Ngân Hà.

Inside the structures, named the Fermi Bubbles,

Bên trong các cấu trúc được đặt tên là Bong bóng Fermi,

streams of high energy particles traveling faster than the surrounding medium,

các dòng hạt năng lượng cao di chuyển nhanh hơn môi trường xung quanh,

collide with dust, gas, and light,

va chạm với bụi, khí và ánh sáng,

to create gamma rays, the most energetic form of light.

để tạo ra tia gamma, dạng ánh sáng có năng lượng cao nhất.

Astronomers were perplexed.

Các nhà thiên văn học đã bối rối.

While gamma rays are not uncommon in space,

Mặc dù tia gamma không phải là hiếm trong không gian,

radiation of this magnitude had only been observed in distant galaxies.

nhưng bức xạ có cường độ này chỉ được quan sát thấy ở các thiên hà xa xôi.

And they are typically produced by large-scale powerful events,

Và chúng thường được tạo ra bởi các sự kiện mạnh mẽ quy mô lớn,

like explosions of supernova.

như vụ nổ siêu tân tinh.

Yet, compared to our galactic neighbors,

Nhưng so với các thiên hà láng giềng của chúng ta,

the center of the Milky Way and the supermassive black hole

thì trung tâm của Dải Ngân Hà và hố đen siêu lớn

that resides within it,

nằm bên trong nó

was always thought to have been relatively calm.

luôn được cho là tương đối yên tĩnh.

So, what was the powerful event that created these massive structures?

Vậy sự kiện mạnh mẽ nào đã tạo ra những cấu trúc khổng lồ này?

And is the center of our galaxy not so sleepy after all?

Và liệu trung tâm thiên hà của chúng ta có hẳn là không yên ắng như vậy không?

A clue to answering these questions came in December 2020,

Một manh mối để trả lời những câu hỏi này đã xuất hiện vào tháng 12 năm 2020,

when astronomers announced the discovery

khi các nhà thiên văn học công bố phát hiện ra

of yet another set of radiating spheres.

một tập hợp các quả cầu bức xạ khác.

Entitled the eROSITA bubbles, these structures are even wider,

Được đặt tên là bong bóng eROSITA, những cấu trúc này thậm chí còn rộng hơn,

extending nearly half the distance of the entire Milky Way in both directions,

kéo dài gần một nửa khoảng cách của toàn bộ Dải Ngân Hà theo cả hai hướng

and fully encapsulating the Fermi Bubbles.

và bao bọc hoàn toàn Bong bóng Fermi.

They emit soft X-rays, which have frequencies lower than gamma rays,

Chúng phát ra tia X mềm, có tần số thấp hơn tia gamma,

but are still highly energetic forms of light.

nhưng vẫn là dạng ánh sáng có năng lượng cao.

Astronomers quickly surmised that the overlapping bubbles

Các nhà thiên văn phỏng đoán những bong bóng chồng lên nhau này

most likely share a single origin.

rất có thể có chung một nguồn gốc duy nhất.

And the event that formed them must have generated a massive amount of energy—

Và sự kiện hình thành chúng hẳn đã tạo ra một lượng năng lượng khổng lồ —

approximately 1 million times that which the Sun will produce

gấp khoảng 1 triệu lần năng lượng mà Mặt trời sẽ tạo ra

during its entire lifetime.

trong suốt cuộc đời của nó.

Based on the speed of the jets of energetic electrons within the bubbles,

Dựa trên tốc độ của các tia năng lượng electron trong bong bóng,

they calculated the event most likely took place

họ tính toán sự kiện rất có thể đã xảy ra

less than 3 million years ago.

cách đây chưa đầy 3 triệu năm.

This is relatively recent compared to the galaxy’s 13-billion-year lifespan,

Điều này tương đối gần đây so với tuổi thọ 13 tỷ năm của thiên hà,

and means our early ancestors might have even witnessed the powerful event,

và có nghĩa là tổ tiên của chúng ta có thể đã từng chứng kiến sự kiện lớn này,

as a gigantic ball of heated mass illuminating the night sky.

khi một quả cầu khổng lồ nóng rực thắp sáng cả bầu trời đêm.

But what exactly was the powerful event?

Nhưng chính xác thì sự kiện mạnh mẽ đó là gì?

Two theories quickly emerged about what could have created the bubbles

Hai giả thuyết nhanh chóng xuất hiện về thứ có thể tạo ra bong bóng

and the high energy particle jets within.

và các tia hạt năng lượng cao bên trong.

And both are still debated today.

Và cả hai vẫn đang được tranh luận cho đến ngày nay.

The first theory is that the bubbles

Giả thuyết đầu tiên là các bong bóng

stem from a recent massive burst of star formation

bắt nguồn từ một vụ nổ hình thành sao khổng lồ gần đây

toward the center of our galaxy.

hướng về phía trung tâm thiên hà của chúng ta.

Newly forming stars produce a vast outflowing of hot gas,

Các ngôi sao mới hình thành tạo ra một dòng khí nóng khổng lồ,

được gọi là gió sao.

called stellar winds.

Meanwhile, young massive stars die quickly,

Trong khi đó, các ngôi sao trẻ có khối lượng lớn lại nhanh chóng chết đi,

causing energetic supernova explosions.

gây ra các vụ nổ siêu tân tinh tràn đầy năng lượng.

Stellar winds combined with these explosions

Gió sao kết hợp với những vụ nổ này

can lead to the formation of large-scale galactic winds.

có thể dẫn đến sự hình thành các cơn gió thiên hà quy mô lớn.

These galactic winds can push away the surrounding material,

Những cơn gió thiên hà này có thể đẩy vật chất xung quanh đi,

creating gigantic bubbles.

tạo ra những bong bóng khổng lồ.

The second theory is that the structures are the result of a powerful outburst

Giả thuyết thứ hai cho rằng các cấu trúc là kết quả của một vụ nổ mạnh mẽ

from the supermassive black hole at the center of our galaxy.

từ hố đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta.

Named Sagittarius A*,

Được đặt tên là Sagittarius A*,

this black hole lives up to its title of supermassive,

hố đen này đúng với tên gọi siêu lớn của nó,

as it’s approximately 4 million times the mass of the Sun.

vì nó có khối lượng gấp khoảng 4 triệu lần Mặt trời.

And scientists have documented similar jets of energy

Và các nhà khoa học ghi nhận các tia năng lượng tương tự

emanating from similar black holes in other distant active galaxies.

phát ra từ các hố đen tương tự trong các thiên hà hoạt động xa xôi khác.

These jets are found in active galactic nuclei known as quasars,

Những tia này được tìm thấy trong các hạt nhân thiên hà đang hoạt động

gọi là chuẩn tinh,

and they're created as dust and gases rapidly fall into the feeding black hole.

và chúng được tạo ra khi bụi và khí nhanh chóng rơi vào hố đen đang hấp thụ.

Điều này dẫn đến sự tích tụ khí ion hóa nóng xung quanh vùng lân cận,

This gathers hot ionized gas around the vicinity,

which is then ejected from the center at ultra-fast velocities.

và loại khí này sau đó sẽ được đẩy ra khỏi trung tâm với vận tốc cực nhanh.

This theory suggests that Sagittarius A*, which is thought to be relatively quiet,

Giả thuyết này cho rằng Sagittarius A*, hố đen được cho là tương đối im ắng,

may have been active relatively recently.

có thể đã rục rịch hoạt động lại gần đây.

And it begs the question: will it wake up again?

Và điều này đặt ra câu hỏi rằng: liệu nó sẽ “thức giấc” một lần nữa chăng?

Scientists use supercomputers

Các nhà khoa học sử dụng siêu máy tính

để chạy cái được gọi là mô phỏng số thủy động lực học,

to run what is known as hydrodynamic numerical simulations,

where different physical conditions that may have led to bubble formation

một phương pháp giúp khám phá các điều kiện vật lý khác nhau

có thể dẫn đến sự hình thành bong bóng.

are explored.

While several results suggest that extreme outbursts from Sagittarius A*

Mặc dù một số kết quả cho thấy rằng các vụ nổ cực đoan từ Sagittarius A*

likely contributed to the creation of the bubbles,

có thể góp phần tạo ra bong bóng, nhưng vẫn còn phải xem thử rằng

it remains to be seen whether past star formations may have also played a role.

liệu sự hình thành sao trong quá khứ có đóng một vai trò nào đó hay không.

Other simulations show evidence of other contributing factors,

Các mô phỏng khác cho thấy bằng chứng về các yếu tố góp phần khác,

like the influence of circumgalactic medium winds from outside our galaxy,

như sự tác động của các cơn gió thiên hà

ở môi trường trung gian bao quanh thiên hà của chúng ta,

which may explain some of the bubbles’ unique features.

cũng có thể giúp giải thích một số đặc điểm độc đáo của bong bóng.

These computational simulations will only get more precise

Những mô phỏng tính toán này sẽ chỉ trở nên chính xác hơn

as we continue to launch more sensitive and dynamic telescopes into space.

khi chúng ta tiếp tục phóng các kính thiên văn nhạy và mạnh mẽ hơn vào không gian.

Nhưng bất kỳ câu trả lời nào mà chúng ta tìm thấy

But whatever answers we unlock will undoubtedly lead to more surprises

cũng chắc chắn sẽ mở ra nhiều điều bất ngờ hơn

about our mysterious, and perhaps not so calm, galaxy.

về thiên hà bí ẩn và có lẽ không quá yên tĩnh của chúng ta.