Các nhà khoa học đau đầu vì siêu lỗ đen lớn gấp 100 tỷ lần Mặt Trời 'mất tích' đầy bí ẩn

Lỗ đen 'quái vật" này tới nay vẫn trốn tránh khỏi sự phát hiện của các kính thiên văn từ Trái Đất.

Các lỗ đen siêu lớn được cho là ẩn náu ở tâm của hầu hết, nếu không phải tất cả, các thiên hà. Ví dụ, Dải Ngân hà của chúng ta có một lỗ đen siêu lớn có khối lượng gấp 4 triệu lần Mặt trời. Trong khi đó, M87 - lỗ đen duy nhất từng được chúng ta chụp ảnh trực tiếp - có kích thước lớn gấp 2,4 tỷ lần Mặt trời.

Tuy nhiên, những lỗ đen này vẫn còn còn bé hơn đáng kể so với siêu lỗ đen được cho là nằm ở trung tâm một thiên hà thuộc cụm thiên hà Abell 2261, cách Trái Đất 2,7 tỷ năm ánh sáng. Theo tính toán, lỗ đen siêu lớn này có khối lượng lớn gấp từ 3  đến 100 tỷ lần Mặt trời.

Đáng nói, "con quái vật" này tới nay vẫn trốn tránh khỏi sự phát hiện của các kính thiên văn từ Trái Đất.

Các nhà khoa học đau đầu vì siêu lỗ đen lớn gấp 100 tỷ lần Mặt Trời mất tích đầy bí ẩn - Ảnh 1.

Cách Trái Đất 2,7 tỷ năm ánh sáng, đây chính là cụm thiên hà Abell 2261, với thiên hà chứa lỗ đen siêu quái vật nằm ở trung tâm cụm thiên hà này

Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm tia X phát ra từ khu trung tâm cụm thiên hà Abell 2261 bằng cách sử dụng dữ liệu do Đài quan sát tia X Chandra của NASA thu thập vào năm 1999 và 2004. Về cơ bản, tia X là một dấu hiệu tiềm năng của lỗ đen: Khi vật chất rơi vào lỗ đen, nó tăng tốc và nóng lên rất nhiều, phát ra nhiều ánh sáng tia X năng lượng cao. Tuy nhiên, cuộc tìm kiếm đã thất bại khi các nhà nghiên cứu không thể tìm thấy dấu vết của lỗ đen ‘quái vật’ này.

Gần đây nhất, một cuộc tìm kiếm khác đã được khởi động. Các nhà khoa học tập trung dò tìm kĩ càng hơn các tia X ở thiên hà này bằng cách sử dụng các dữ liệu được Đài quan sát tia X Chandra thu thập vào năm 2018.

Tuy nhiên, lần tìm kiếm này không chỉ tập trung ở khu vực trung tâm thiên hà. Thay vào đó, các nhà khoa học cũng xem xét khả năng lỗ đen quái vật này nằm ở phía ngoài rìa khu vực trung tâm của Abell 2261. Cụ thể, các nhà khoa học đã đưa ra tình huống lỗ đen bí ẩn trên có thể đã di chuyển khỏi khu vực trung tâm sau sự kiện 2 thiên hà sát nhập với nhau.

Khi các lỗ đen và các vật thể khối lượng lớn khác va chạm với nhau, chúng tạo ra các gợn sóng trong không-thời gian được gọi là sóng hấp dẫn. Các nhà khoa học cho biết, nếu các sóng phát ra không đối xứng theo mọi hướng, chúng có thể đẩy lỗ đen siêu lớn khỏi trung tâm của thiên hà vừa hợp nhất.

Các nhà khoa học đau đầu vì siêu lỗ đen lớn gấp 100 tỷ lần Mặt Trời mất tích đầy bí ẩn - Ảnh 2.

Khu vực trung tâm của cụm thiên hà Abell 2261 dưới các bức sóng khác nhau

Đáng chú ý, các lỗ đen ‘giật lùi’ như vậy cho đến nay hoàn toàn là giả thuyết. Các nhà khoa học vẫn chưa tìm thấy bằng chứng về sự tồn tại của các lỗ đen như vậy.

"Chúng ta không biết liệu các lỗ đen siêu lớn thậm chí có đủ gần nhau để tạo ra sóng hấp dẫn và hợp nhất hay không; cho đến nay, các nhà thiên văn học chỉ tìm thấy bằng chứng về sự hợp nhất của các lỗ đen nhỏ hơn nhiều", NASA cho biết.

"Việc phát hiện ra các lỗ đen siêu lớn "giật lùi" sẽ khuyến khích các nhà khoa học sử dụng và phát triển các đài quan sát để tìm kiếm sóng hấp dẫn từ việc hợp nhất các lỗ đen siêu lớn", họ nói thêm.

Các nhà nghiên cứu cho biết, thiên hà nằm ở trung tâm của cụm Abell 2261 là một nơi tốt để săn tìm một lỗ đen như vậy, khi nó mang một số dấu hiệu cho thấy về một vụ sát nhập giữa 2 thiên hà.

Ví dụ, các quan sát của Kính viễn vọng Không gian Hubble và Kính viễn vọng Subaru trên mặt đất cho thấy vùng lõi của thiên hà này, vốn có mật độ sao cao nhất, lớn hơn nhiều so với các thiên hà có cùng kích thước như nó. Và mảng sao dày đặc nhất lại cách trung tâm thiên hà này khoảng 2.000 năm ánh sáng. Đây là khoảng cách "xa một cách kỳ lạ", NASA cho biết.

Các nhà khoa học đau đầu vì siêu lỗ đen lớn gấp 100 tỷ lần Mặt Trời mất tích đầy bí ẩn - Ảnh 3.

Các nhà khoa học đã đưa ra tình huống lỗ đen bí ẩn trên có thể đã di chuyển khỏi khu vực trung tâm thiên hà sau sự kiện 2 thiên hà sát nhập với nhau.

Trong nghiên cứu mới, một nhóm nghiên cứu do Kayhan Gultekin từ Đại học Michigan dẫn đầu đã phát hiện ra rằng nồng độ khí nóng dày đặc nhất không nằm ở vùng trung tâm của thiên hà này. Nhưng dữ liệu của kính thiên văn Chandra tìm thấy được bất kỳ nguồn tia X quan trọng nào trong khu vực lõi thiên hà hay trong các đám sao lớn ở xa hơn. Vì vậy, bí ẩn về lỗ đen siêu lớn bị mất tích vẫn chưa có lời giải đáp cụ thể. Tuy nhiên, bí ẩn đó có thể được giải quyết bởi "người kế nhiệm" của kính thiên văn Hubble - Kính viễn vọng Không gian James Webb mạnh mẽ của NASA, vốn dự kiến ​​phóng lên quỹ đạo vào tháng 10 năm 2021.

Nếu kính viễn vọng James Webb không phát hiện ra một lỗ đen trong lòng thiên hà hoặc trong một trong những đám sao lớn hơn của nó, "thì lời giải thích tốt nhất là lỗ đen đã lùi ra khỏi trung tâm của thiên hà", các nhà nghiên cứu tại NASA viết.

Tham khảo Live Science

XEM THÊM
VIDEO MỚI NHẤT
Video: Toàn cảnh Khải Hoàn Môn - nơi 12 đại lộ giao nhau ở Pháp
Tin cùng chuyên mục
CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM
Cách gọi điện thoại trên Windows 10
Cách gọi điện thoại trên Windows 10
Bạn có máy tính chạy Windows 10 và cả điện thoại Android, vậy bạn đã thử dùng ứng dụng Your Phone của Microsoft để gọi điện từ Windows 10 chưa? Đừng bỏ qua thủ thuật thú vị này nhé.
10 smartphone sạc nhanh nhất bán ở Việt Nam trong năm 2020
10 smartphone sạc nhanh nhất bán ở Việt Nam trong năm 2020
Do dung lượng pin có giới hạn vì phải cân đối về thiết kế, các nhà sản xuất điện thoại đang chạy đua đẩy nhanh tốc độ sạc. Vì vậy, thời gian sạc trên nhiều điện thoại giờ đây chỉ còn hơn nửa giờ, không phải là 2-3 tiếng như trước.

Đọc nhiều