Trong vực sâu của vũ trụ, gần như ngay phía sau bức màn dày đặc của Dải Ngân Hà, nơi các ngôi sao, khí và bụi của Thiên Hà chúng ta thường che khuất những thiên thể xa xôi khỏi tầm mắt của người Trái Đất, các nhà thiên văn đã phát hiện một cấu trúc kỳ lạ. Nó gợi nhớ đến một ký hiệu âm nhạc — khóa Sol, hay Treble Clef. Nguồn vô tuyến sáng và có dạng sợi chỉ này đã lâu vẫn là một bí ẩn. Giờ đây, dữ liệu từ đài quan sát tia X Chandra của NASA cùng với các thiết bị khác đã hé lộ lịch sử của nó.
Cấu trúc nằm trong vùng tránh — một khu vực trên bầu trời nơi mặt phẳng của Thiên Hà chúng ta che khuất tầm nhìn. Trước đây người ta từng nhầm nó là một sao xung, nhưng sau đó nghi ngờ có mối liên hệ với một cụm thiên hà xa xôi. Nhóm do Andrea Botteon thuộc Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia Ý dẫn đầu đã sử dụng Chandra và kính viễn vọng eROSITA của châu Âu. Họ nhìn thấy một khối khí nóng trải rộng với nhiệt độ hàng triệu độ. Hóa ra đó không phải một mà là hai cụm thiên hà đã va chạm và vẫn đang tiếp tục chuyển động.
Các cụm thiên hà là một trong những cấu trúc lớn nhất của Vũ trụ. Mỗi cụm chứa hàng trăm thiên hà, chìm trong những bể chứa plasma siêu nóng khổng lồ. Sự va chạm của chúng tạo ra các sóng xung kích, giống như các rào cản âm thanh của máy bay siêu thanh. Phân tích dữ liệu tia X của Chandra cho thấy: khí nhìn chung đối xứng, nhưng sau khi trừ đi sự đối xứng này, còn lại một bức xạ sáng ở hai bên và yếu hơn ở trung tâm. Điều này cho thấy cuộc va chạm đã diễn ra dọc theo đường «trái sang phải» trên các hình ảnh. Cuộc va chạm trực diện đã xảy ra cách đây vài trăm triệu năm, và giờ đây các cụm đang tách ra xa nhau.
Dữ liệu vô tuyến từ mạng lưới kính viễn vọng LOFAR của châu Âu đã vẽ nên chính «khóa Sol» bằng màu đỏ. Các quan sát hồng ngoại của kính viễn vọng UKIRT của Anh đã bổ sung chi tiết về các ngôi sao và thiên hà. Hình ảnh tổng hợp kết hợp tất cả những điều này: xanh lam và tím — khí nóng, hồng — cấu trúc vô tuyến, các điểm trắng — các ngôi sao.
Các nhà nghiên cứu đi đến kết luận rằng Treble Clef hình thành qua hai giai đoạn. Đầu tiên, lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm một trong các cụm thiên hà đã phóng ra những đám hạt mang điện và từ trường với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Những hạt này phát sáng trong dải vô tuyến, tạo nên bức xạ rực rỡ. Theo thời gian, chúng mất năng lượng và tín hiệu mờ dần. Sau đó, sự va chạm giữa các cụm thiên hà đã nén và lại một lần nữa gia tốc những hạt này. Các sóng xung kích có lẽ đã đóng vai trò then chốt, «hồi sinh» nguồn phát. Những thiên thể như vậy được gọi là phượng hoàng vô tuyến — chúng bùng sáng trở lại sau một thời gian dài im lặng.
Kết quả của công trình này được trình bày chi tiết trong bài báo khoa học «The Treble Clef radio phoenix and its old nonthermal filaments», do một nhóm nhà khoa học quốc tế đứng đầu là Andrea Botteon thực hiện. Phiên bản đầu tiên của bản thảo trước khi công bố xuất hiện trên arXiv vào ngày 7 tháng Bảy năm 2026, và vào ngày 5 tháng Mười đã ra bản chỉnh sửa cập nhật. Bài báo đã được chấp nhận đăng trên tạp chí uy tín Astronomy & Astrophysics. Lần đầu tiên, các tác giả đã mô tả chi tiết các tính chất của cụm thiên hà mẹ — độ dịch chuyển đỏ, khối lượng, nhiệt độ, độ sáng tia X và trạng thái động lực học của nó. Họ cũng tiến hành phân tích quang phổ đa tần số đối với nguồn vô tuyến dạng sợi, sử dụng dữ liệu của LOFAR và các quan sát tiếp theo trên kính viễn vọng vô tuyến mét khổng lồ cải tiến uGMRT. Kết luận là rõ ràng: đây là một phượng hoàng vô tuyến, thuộc về một hệ thiên hà đang sáp nhập có khối lượng lớn nằm trong vùng tránh. Theo các nhà nghiên cứu, hình thái phức tạp được tạo nên bởi chuyển động của khí trong môi trường liên thiên hà trong quá trình sáp nhập; chính những quá trình đó có lẽ cũng đã sinh ra ứng viên quầng vô tuyến, vốn chỉ hơi nhận ra được ở trung tâm cụm thiên hà. Quang phổ của nguồn cực kỳ dốc — chỉ số độ dốc vượt quá 4 trong khoảng giữa 400 và 650 MHz, khiến nó đặc biệt thú vị cho các quan sát trong tương lai ở tần số rất thấp với LOFAR 2.0.
Hình dạng giống khóa nhạc chỉ đơn thuần là sự ngẫu nhiên, một biểu hiện của hiện tượng pareidolia, khi não nhận ra những đường nét quen thuộc trong dữ liệu hỗn độn. Không có mối liên hệ khoa học nào với âm nhạc, nhưng sự trùng hợp thật đáng kinh ngạc.
Tất cả những điều này diễn ra ở những quy mô khó có thể tưởng tượng nổi. Hai cụm thiên hà khổng lồ, mỗi cụm có khối lượng bằng hàng trăm nghìn tỷ Mặt Trời, va chạm ở khoảng cách hàng triệu năm ánh sáng. Lỗ đen, với khối lượng có thể vượt quá một tỷ lần khối lượng Mặt Trời, phóng ra vật chất, rồi sau đó thảm họa vũ trụ lại một lần nữa thắp sáng nó. Chúng ta chỉ nhìn thấy những dư âm của các sự kiện đã xảy ra cách đây hàng trăm triệu năm. Tia X và sóng vô tuyến xuyên qua bụi của Dải Ngân Hà và đến được với chúng ta, kể lại về những quá trình đang định hình cấu trúc quy mô lớn của Vũ trụ.
Những phát hiện như vậy nhắc nhở chúng ta rằng vũ trụ phức tạp và gắn kết đến nhường nào. Khí nóng, từ trường, các hạt được gia tốc gần đến giới hạn, sóng xung kích và lực hấp dẫn — tất cả đều hoạt động hài hòa, tạo nên những cấu trúc mà đối với chúng ta dường như gần như mang tính nghệ thuật. Chúng ta sống trong một thế giới nơi ngay cả ở những góc khuất nhất của bầu trời cũng diễn ra những sự kiện hùng vĩ, và những công cụ như Chandra cho phép chúng ta nhìn thấy chúng. Vũ trụ vẫn tiếp tục bản giao hưởng lặng lẽ nhưng vô cùng mạnh mẽ của mình, và chúng ta mới chỉ bắt đầu nghe được từng nốt riêng lẻ của nó.
