Phát hiện này mở ra hướng nghiên cứu mới về cơ chế giải phóng năng lượng trong những môi trường khắc nghiệt nhất vũ trụ.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters, dựa trên các quan sát một hố đen siêu nặng nằm ở trung tâm thiên hà NGC 3783. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện một dạng biến đổi đặc trưng trong bức xạ tia X, từng được ghi nhận trên Mặt Trời nhưng chưa từng được quan sát thấy ở khu vực xung quanh hố đen.
Bão Mặt Trời xảy ra khi năng lượng tích tụ trong các trường từ của Mặt Trời đột ngột được giải phóng, tạo ra những đợt bức xạ mạnh và đôi khi phóng ra các đám mây khổng lồ gồm những hạt mang điện, được gọi là hiện tượng phóng khối lượng vành nhật hoa (CME). Những dòng vật chất này có thể di chuyển xuyên qua hệ Mặt Trời, gây nhiễu hoạt động của vệ tinh, ảnh hưởng đến hệ thống thông tin liên lạc và tiềm ẩn nguy cơ đối với các phi hành gia.
Cơ chế đứng sau hiện tượng trên được gọi là tái kết nối từ, xảy ra khi các đường sức từ bị phá vỡ và kết nối lại theo cấu hình khác, giải phóng lượng năng lượng tích tụ. Từ lâu, các nhà khoa học đã đặt giả thuyết rằng cơ chế tương tự có thể tạo ra những đợt bùng phát năng lượng mạnh trong vùng khí cực nóng bao quanh hố đen, được gọi là vành nhật hoa của hố đen. Tuy nhiên, bằng chứng quan sát trực tiếp về quá trình này vẫn còn hạn chế.
Để kiểm chứng giả thuyết, nhóm nghiên cứu Technion đã phân tích dữ liệu bức xạ tia X phát ra từ hố đen trong thiên hà NGC 3783, sử dụng các quan sát của kính viễn vọng không gian XRISM và kính viễn vọng XMM-Newton thuộc Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA).
Các nhà khoa học nhận diện được một dạng biến đổi đặc trưng gọi là hiệu ứng Neupert, lần đầu tiên được quan sát trên Mặt Trời vào năm 1968. Hiệu ứng này mô tả mối quan hệ giữa các dạng phát xạ tia X khác nhau trong quá trình bùng phát năng lượng, qua đó cung cấp bằng chứng cho thấy sự tái kết nối từ có thể là cơ chế thúc đẩy quá trình giải phóng năng lượng.
Ngoài ra, các quan sát còn phát hiện một dòng vật chất di chuyển với tốc độ cực lớn từ khu vực xung quanh hố đen, có những đặc điểm tương tự hiện tượng phóng khối lượng vành nhật hoa trên Mặt Trời. Kết hợp hai dấu hiệu trên, nhóm nghiên cứu cho rằng đây là bằng chứng quan sát đầu tiên về một đợt bùng phát do tái kết nối từ trong vành nhật hoa của một hố đen siêu nặng đang hoạt động.
Nghiên cứu do Gal Vardi, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Vật lý của Technion, chủ trì dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Ehud Behar, với sự tham gia của các nhà khoa học Nhật Bản, châu Âu và Mỹ. Các quan sát được thực hiện bằng XRISM, dự án hợp tác giữa Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) và ESA, cùng kính viễn vọng XMM-Newton.
Phát hiện cho thấy những quá trình vật lý cơ bản tạo ra bão Mặt Trời cũng có thể diễn ra gần các hố đen có khối lượng lớn gấp hàng triệu lần Mặt Trời, bất chấp sự khác biệt rất lớn về quy mô và điều kiện môi trường. Kết quả này có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cách năng lượng từ trường được giải phóng và cách những dòng vật chất mạnh hình thành quanh các hố đen siêu nặng.
