Khối lượng vượt xa mọi hố đen từng biết
Một nhóm các nhà khoa học vừa công bố phát hiện hố đen lớn nhất từng được xác nhận trong vũ trụ, có khối lượng tương đương 36 tỷ Mặt Trời.
Hố đen này nằm trong thiên hà có tên gọi Cosmic Horseshoe, cách Trái Đất khoảng 5 tỷ năm ánh sáng.
Với khối lượng ít nhất gấp 10.000 lần so với hố đen siêu khối lượng ở trung tâm Dải Ngân hà, đây được xem là một trong 10 hố đen có khối lượng lớn nhất từng được ghi nhận, theo giáo sư Thomas Collett thuộc Đại học Portsmouth, đồng tác giả nghiên cứu.
Cách đo lường mới giúp xác nhận hố đen khổng lồ “im lặng”
Hố đen mới phát hiện này thuộc loại siêu lớn, siêu khối lượng và được cho là hình thành nhờ sự phát triển khổng lồ của thiên hà chủ.
Cosmic Horseshoe là một trong những thiên hà lớn nhất từng được phát hiện và được xếp vào nhóm thiên hà "hóa thạch" – nghĩa là tàn tích còn lại sau khi một cụm thiên hà sụp đổ, hợp nhất thành một thiên hà khổng lồ nuốt chửng các thiên hà lân cận.
Giáo sư Collett cho biết: “Chúng tôi cho rằng tất cả các hố đen siêu khối lượng từng tồn tại trong các thiên hà đồng hành cũng đã hợp nhất thành hố đen siêu lớn mà chúng tôi vừa phát hiện. Đây chính là trạng thái cuối cùng của quá trình hình thành thiên hà và hố đen.”
Không giống nhiều hố đen khác thường được phát hiện thông qua hoạt động "nuốt" vật chất và phát ra bức xạ mạnh như quasar, hố đen này hiện đang “ngủ yên”, không hút vật chất cũng như không phát ra tín hiệu rõ ràng nào.
Để xác định khối lượng, nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp "thấu kính hấp dẫn" – một hiện tượng trong đó vật thể siêu lớn như hố đen bẻ cong đường đi của ánh sáng xung quanh nó theo thuyết tương đối của Einstein.
Ánh sáng từ thiên hà phía sau Cosmic Horseshoe bị bẻ cong thành hình móng ngựa – một hiện tượng được gọi là vòng Einstein.
Giáo sư Collett cho biết: “Chúng tôi phát hiện ảnh hưởng của hố đen theo hai cách – nó làm lệch hướng ánh sáng đi ngang qua và khiến các ngôi sao trong vùng trung tâm thiên hà chuyển động cực nhanh, lên đến gần 400 km/giây.”
Tiềm năng mở rộng nghiên cứu vũ trụ nhờ kỹ thuật mới
Do khoảng cách quá xa, việc đo chuyển động của sao – tiêu chuẩn vàng trong xác định khối lượng hố đen – trở nên rất khó khăn. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã kết hợp cả hai phương pháp: đo ảnh hưởng hấp dẫn và quan sát độ cong ánh sáng để đạt được kết quả chính xác.
“Bằng cách kết hợp hai phương pháp này, chúng tôi có thể hoàn toàn chắc chắn rằng hố đen này là có thật,” giáo sư Collett khẳng định.
Khám phá này cũng mở ra triển vọng mới trong việc phát hiện và đo lường các hố đen cực lớn khác trong vũ trụ, đặc biệt là những hố đen "ẩn mình" không phát sáng.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Ông Carlos Melo, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Liên bang Rio Grande do Sul (UFRGS), Brazil – trưởng nhóm nghiên cứu – cho biết: “Thông thường, chỉ có thể đo được khối lượng của các hố đen ở xa khi chúng đang hoạt động, nhưng phương pháp này thường có sai số lớn.
Phương pháp của chúng tôi cho phép phát hiện và đo khối lượng các hố đen siêu khổng lồ ẩn trong vũ trụ, ngay cả khi chúng hoàn toàn im lặng.”
