Tầm nhìn của con người có thể bị giới hạn trong một phạm vi bước sóng cụ thể, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng ta sẽ không bao giờ hiểu được toàn bộ sự phức tạp của ánh sáng trong Vũ trụ của chúng ta.
Các thiết bị có thể nhìn vào vũ trụ ở những chế độ mà mắt chúng ta không thể nhìn thấy được, cho chúng ta thấy không chỉ động lực của các ngôi sao, mà còn cho chúng ta thấy vẻ đẹp hoàn toàn đáng kinh ngạc của chúng. Đây là những gì chúng ta thấy trong một bộ sưu tập hình ảnh mới từ Đài quan sát tia X Chandra kết hợp dữ liệu của nó với các công cụ khác để có được những khung cảnh đa bước sóng ngoạn mục.
Hệ sao đôi R Aquarii, được nhìn thấy ở đây trong tia X từ Chandra (màu tím) và cận hồng ngoại và quang học từ Kính viễn vọng Không gian Hubble (màu đỏ và xanh lam) là một cặp sao bị nhốt trong vũ điệu tử thần dữ dội cách Trái đất 650 năm ánh sáng. Một trong hai ngôi sao này là một ngôi sao khổng lồ đỏ, được gọi là một ngôi sao biến thiên Mira, đang ở cuối tuổi thọ của nó. Những ngôi sao thuộc loại này đã mất đi ít nhất một nửa vật chất của chúng, và khi còn sung sức, chúng đạt độ sáng gấp 1.000 lần Mặt trời.
Ngôi sao còn lại là một ngôi sao lùn trắng - một ngôi sao 'chết' đã cạn kiệt nhiên liệu hạt nhân - và cũng có rất nhiều điều đang diễn ra. Khi ngôi sao đỏ khổng lồ phóng ra vật chất, sao lùn trắng này sẽ đớp nay lấy nó. Vật chất mà nó nuốt chửng từ sao khổng lồ đỏ tích tụ trên bề mặt của nó, đôi khi gây ra một vụ nổ nhiệt hạch cực lớn làm bắn tung vật chất ra ngoài không gian.
Sự tương tác dữ dội này đang tạo ra các đám bụi và khí trong một tinh vân xung quanh hệ nhị sao đôi này, bị khuấy tung lên bởi những tác động qua lại của lực hút và các sóng xung kích dễ bùng nổ.
Cassiopeia A, nằm cách xa 11.000 năm ánh sáng, là một trong những vật thể nổi tiếng và được nghiên cứu kỹ lưỡng nhất trong Dải Ngân hà Milky Way. Đó là thứ chúng ta gọi là tàn dư của siêu tân tinh - những gì còn lại sau khi một ngôi sao lớn đã biến mất. Tại đây, dữ liệu tia X từ Chandra được kết hợp với dữ liệu sóng vô tuyến từ trạm quan sát thiên văn bước sóng vô tuyến Karl Jansky (màu tím đậm, xanh lam và trắng) và dữ liệu quang học từ Hubble (màu cam).
Những bước sóng khác nhau này có thể tiết lộ những gì đang thực sự xảy ra trong đám mây đang mở rộng, bao gồm ruột của một ngôi sao đã chết. Từ những dữ liệu đã tổng hợp này, các nhà khoa học có thể xác định các nguyên tố khác nhau trong vụ nổ. Chỉ riêng dữ liệu của Chandra đã tiết lộ rằng ngôi sao phát nổ đã thổi bay 10.000 khối lượng lưu huỳnh trên Trái đất; 20.000 lượng silicon của Trái Đất; 70.000 khối lượng sắt trên Trái đất; và 1 triệu khối lượng oxy trên Trái đất.
Đây là thông tin quan trọng, vì nó cho chúng ta biết những nguyên tố nào được tạo ra trong ngôi sao khi nó chết. Đổi lại, các nhà khoa học có thể sử dụng những dữ liệu này để tìm hiểu thêm về ngôi sao khi nó vẫn đang hoạt động mạnh mẽ, để đưa ra dự đoán về những ngôi sao tương tự trong ngân hà của chúng ta.
Hình ảnh này cho thấy hai tác động khác nhau được tạo ra bởi một ngôi sao chết duy nhất có tên là PSR B2224 + 65. Vệt màu hồng là sự phát xạ tia X phóng ra từ các cực của một loại sao neutron được gọi là ẩn tinh. Đó là lõi đã sụp đổ của một ngôi sao lớn chết phát ra bức xạ xung khi nó quay.
Điều đó sẽ đủ thú vị, nhưng PSR B2224 + 65 cũng là thứ mà chúng ta gọi là ẩn tinh; nó đang tăng tốc xuyên qua thiên hà sau khi bị đẩy vào không gian với tốc độ khoảng 1.600 km hoặc 1.000 dặm/giây. Chuyển động đó đã tạo ra một sự đánh thức trong môi trường giữa các vì sao; bạn có thể nhìn thấy nó ở phía dưới bên trái của hình ảnh trong bước sóng quang học (màu xanh lam). Bởi vì nó trông giống một cây đàn guitar một cách kỳ lạ, các nhà thiên văn học đã đặt tên cho nó là Tinh vân Guitar.
Một trong những số bộ sưu tập vật thể lớn nhất trong Vũ trụ là các cụm ngân hà. Những cụm này có thể chứa hàng nghìn ngân hà, liên kết với nhau và tương tác qua lại thông qua lực hấp dẫn. Cụm sao này là Abell 2597, cách chúng ta khoảng một tỷ năm ánh sáng và thiên văn học đa bước sóng đã giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm về hoạt động của lỗ đen siêu lớn trong ngân hà trung tâm của nó.
Chỉ vài năm trước, các nhà thiên văn học đã thấy bằng chứng cho thấy thiên thể kếch xù này đang phun ra khí phân tử khi nó tích tụ vật chất một dần quanh hạt nhân bởi lực hút. Khí phân tử này sau đó rơi vào lỗ đen, và tạo ra chu kỳ mới. Đó là một hiện tượng được gọi là "đài phun nước". Lượng chảy ra nóng và lượng chảy vào lạnh được quan sát bằng hai thiết bị khác nhau; sau đó là dữ liệu tia X từ Chandra cho thấy rằng chúng là một phần của cùng một quá trình.
Hình ảnh trên cho thấy cụm ngân hà này bằng tia X (xanh lam) từ Chandra và quang học từ Digitized Sky Survey - Khảo sát thiên văn Bầu trời Số hóa (màu cam) và Đài quan sát Las Campanas (màu đỏ).
Cuối cùng, hình ảnh này cho thấy hai ngân hà đã hợp nhất. Nó được gọi là NGC 4490, hay Ngân hà Cocoon, và thật hấp dẫn là, thiên văn học đa bước sóng đã tiết lộ một bí mật trong lõi của nó. Nó không có một, mà là hai lỗ đen siêu lớn, một trong số đó chỉ có thể nhìn thấy trong dữ liệu quang học, và lỗ còn lại chỉ có thể được nhìn thấy trong sóng vô tuyến và hồng ngoại. Cả hai đều đã được nhìn thấy riêng biệt, nhưng các nhà thiên văn học phải mất nhiều năm để ghép chúng lại với nhau.
Hạt nhân kép này là kết quả của quá trình hợp nhất đó; mỗi thiên hà trong số hai thiên hà đều có lỗ đen siêu lớn của riêng nó. Cuối cùng, hai lỗ đen cũng có thể sẽ hợp nhất, tạo ra một con quái vật lớn hơn nhiều.
Hình ảnh này kết hợp dữ liệu tia X từ Chandra (màu tím) và dữ liệu quang học từ Hubble (màu đỏ, xanh lục và xanh lam) để hiển thị kết quả của một cuộc chạm trán ngân hà gay go khác. NGC 4490 đã có một cuộc đụng độ với một thiên hà nhỏ hơn, NGC 4485, làm xáo trộn khí và gây nên các làn sóng hình thành sao, được nhìn thấy màu đỏ trong hình.
