THIÊN HÀ PHÁT SÓNG VÔ TUYẾN
Một phần khí trong Thiên hà bị iôn hoá bởi tia tử ngoại phát ra từ các ngôi sao. Những hạt êlêctrôn và iôn tương tác với nhau và phát ra bức xạ nhiệt. Đó là bức xạ phát ra bởi những tinh vân, tức là những đám khí Hyđrô bị iôn hóa mà ta quan sát thấy trong vùng bước sóng khả kiến và vô tuyến. Nhiệt độ của đám mây phản ánh sự chuyển động hỗn độn của êlêctrôn. Đo cường độ của bức xạ nhiệt tức là đo nhiệt độ của tinh vân. Trong vết tích của những vụ nổ sao siêu mới, những êlêctrôn tương đối tính có tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng bị bẫy trong từ trường nên phát ra bức xạ Xincrôtrôn. Bức xạ của những Thiên hà là bức xạ hỗn hợp vừa nhiệt vừa Xincrôtrôn. Tuy nhiên, bức xạ phát ra trên những bước sóng vô tuyến ngắn, từ khoảng 5 centimét trở xuống. Bức xạ Xincrôtrôn phát ra trên những bước sóng dài từ khoảng 10 centimét trở lên. Chọn bước sóng quan sát là một phương pháp phân biệt hai loại bức xạ.
Nhìn trong viễn kính thì những Thiên hà xa xăm là một đốm lờ mờ, trong khi ngôi sao là những điểm sáng. Quada (quasar = quasistellar object, vật gần như sao) có hình thức biểu kiến giống như một ngôi sao trong Thiên hà. Độ chuyển động về phía đỏ của quada rất cao, tức là có độ lùi rất lớn, chứng tỏ là những Thiên thể này ở ngoài Thiên hà của chúng ta, và cách xa ta rất nhiều. Thiên hà vô tuyến và quada là những nguồn bức xạ vô tuyến Xincrôtrôn mạnh nhất trong Vũ trụ. Tuy đôi khi không nhìn thấy những Thiên thể này trong viễn kính, nhưng bức xạ vô tuyến của chúng vẫn đủ mạnh để phát hiện được trong những vô tuyến viễn kính. Vì thế nên ta có thể quan sát nhưng nguồn bức xạ đó ở khoảng cách rất xa, tức là có thể đi ngược thời gian để thăm dò những thời điểm xa xưa. Vì Thiên hà và quada vô tuyến ở xa nên kích thước góc (kích thước biểu kiến đo bằng đơn vị độ, phút, giây) của chúng rất nhỏ. Phải dùng những hệ thống giao thoa có khả năng phân giải tốt mới phát hiện được cấu trúc của những nguồn bức xạ vô tuyến này. Hình vô tuyến thường gồm có một nguồn bức xạ trung tâm phát ra bởi nhân của thiên hà hay quada. Phía bên có hai "thuỳ'' như hai trái tai nối liền với trung tâm bởi hai tia bức xạ dài nhỏ. Bức xạ vô tuyến của những Thiên thể này là bức Xạ xincrôtrôn do êlêctrôn có tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng chuyển động xoắn ốc trong từ trường phát ra. Những hạt êlêctrôn phun ra từ nhân Thiên thể bị dồn về hai hướng tạo ra hai tia bức xạ dài như hai ống khói và đọng trong hai thuỳ nơi môi trường giữa Thiên hà bị ép nén.
Một thí dụ điển hình của những Thiên hà vô tuyến 3C 111 (Thiên hà số 111 trong danh mục 3C của đài vô tuyến thiên văn Cambridge) quan sát bằng hệ vô tuyến giao thoa VLA trên bước sóng 18 centimét. Ảnh này là hình ''màu giả tạo'' xử lý bằng máy tính từ số liệu thu được bằng vô tuyến viễn kính. (Mắt thường chỉ nhìn được trong vùng bước sóng khả kiến từ 0,4 đến 0,8 micrômét). Màu giả tạo là màu chọn bởi người xử lý hình tuỳ theo sở thích. Giới hạn phân giải của kính là 4 giây, tức là kính có khả năng phân biệt những chi tiết nhỏ bằng hạt gạo ở khoảng cách 250 mét. Nhân của Thiên hà bắn những tia vật chất ra xa tới 200 nghìn năm ánh sáng, tức là gần bằng ba lần đường kính của các dải Thiên hà! Ta thấy rõ nhân và hai thùy nhưng chỉ phát hiện được một tia xạ dài bên trái. Có thể là vụ nổ không đối xứng và tia electron chỉ bắn ra một bên. Khi ta quan sát thiên hà 3C 111 trong vùng khả kiến (nhìn thấy bằng mắt) bằng những viễn kính lớn, thì Thiên hà dường như không nhìn thấy.
Nhân của những Thiên hà vô tuyến và của quada là một nhà máy sản sinh electron có tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng. Năng lượng của mỗi thiên hà và quada vô tuyến lớn bằng hàng triệu lần năng lượng của những Thiên hà khác trong Vũ trụ. Năng lượng lớn như vậy chỉ chứa trong một thể tích lớn với kích thước nhỏ bằng một phần mười vạn lần kích thước những giải Thiên hà. Nguồn gốc của kho năng lượng đó vẫn là một vấn đề chưa giải quyết được. Các nhà thiên văn đoán rằng chỉ có những tai biến như những vụ nổ vô cùng mãnh liệt trong nhân thiên hà mới giải thích được hiện tượng phát ra. Những khối vật chất nặng bằng hàng triệu khối lượng Mặt trời bắn ra ngoài với tốc độ lớn gần bằng tốc độ ánh sáng! Nhân của Thiên hà và quada vô tuyến có thể là một lỗ đen “ngốn” sao cùng khí và bụi chung quanh với khẩu phần ăn hàng ngày là cả một ngôi sao như Mặt trời. Thiên hà có những cánh tay xoắn ốc đầy khí và bụi là những kho lương thực lý tưởng của lỗ đen.
