Các quan sát bằng kính thiên văn tổ hợp CSIRO, Úc đã thu thập được các quan sát khẳng định việc các nhà thiên văn học đã tìm thấy lố đen hạng trung đầu tiên.
Kính thiên văn vô tuyến của CSIRO đã quan sát được sự phun của khí siêu nóng, xác nhận sự tồn tại của lỗ đen hạng trung lần đầu được biết đến, theo báo cáo của Science Express.
Lỗ đen này được gọi là HLX-1 (nguồn x-ray siêu sáng số 1) và nằm trong thiên hà tên là ESO 243-39, cách chúng ta khoảng 300 triệu năm ánh sáng.
Trước khi nó được tìm thấy, các nhà thiên văn học đã có bằng chứng về lỗ đen siêu lớn – gấp từ một triệu đến một tỉ lần khối lượng của Mặt Trời – và hố đen dạng sao – 3 đến 30 lần khối lượng Mặt Trời. “Đây là vật thể đầu tiên chúng tôi thực sự chắc chắn là một lỗ đen hạng trung,” theo phát biểu của tiến sĩ Sean Farrell, một thành viên của Hội tiến sĩ ARC Đại học Sydney và thành viên của nhóm nghiên cứu, gồm có các nhà thiên văn học từ Pháp, Úc, Anh, và Mỹ.
Từ 2010 các nhà khoa học đã nghiên cứu lỗ đen bằng kính thiên văn sóng vô tuyến Compact Array của CSIRO gần Narrabri, NSW.
Tiến sĩ Ron Ekers của CSIRO, người nghiên cứu các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm các ngân hà, nói “Chúng tôi không biết chắc chắn các hố đen siêu lớn được hình thành như thế nào, nhưng chúng có thể được tạo ra bởi sự hợp lại của các lỗ đen trung bình. Vậy nên tìm thấy bằng chứng về các lỗ đen hạng trung này rất thú vị.”
HLX-1 được khám phá một cách tình cờ năm 2009, vì nó là một nguồn X-ray rất mạnh. Khi khí từ một ngôi sao hay một đám mây khí bị hút vào một lỗ đen, nó được đốt nóng tới nhiệt độ cực cao và phát ra bức xạ X-ray.
“Một số các nguồn X-ray mạnh khác đã được tìm ra cũng có thể là các lỗ đen hạng trung. Nhưng tất cả các nguồn này cũng có thể là các lỗ đen có khối lượng bé hơn,” tiến sĩ Farrell nói. “Nhưng lần này khác hẳn. Nguồn này sáng hơn các nguồn kia 10 lần. Chúng tôi chắc chắn rằng đây là một lỗ đen hạng trung – lỗ đen đầu tiên được phát hiện.”
Từ 2010 các nhà khoa học đã nghiên cứu lỗ đen bằng kính thiên văn vô tuyến tổ hợp của CSIRO gần Narrabri, NSW.
“Bằng việc nghiên cứu các lỗ đen khác chúng tôi biết rằng hút khí vào tạo ra các tia X-ray, nhưng sau đó sẽ có một dạng dòng chảy ngược, với các vùng xung quanh hố đen bắn ra các tia phân tử có mức năng lượng cao, va chạm với khí gần lỗ đen và tạo ra các sóng vô tuyến.” tiến sĩ Farrell phát biểu.
“Vậy nên thứ chúng ta thường nhìn thấy là sự phóng X-ray và, khoảng vài ngày sau, nguồn X-ray này chứa đầy sóng vô tuyến.”
Bằng cách nghiên cứu lượng X-ray nguồn này phát ra, các nhà nghiên cứu đã dự đoán hai dịp khi nó nên phát ra các sóng vô tuyển – và họ đã dự đoán thành công cả hai lần.
Tiến sĩ Farrell dự đoán rằng một ngôi sao đang đi theo một quỹ đạo rất kì quặc xung quanh lỗ đen. Khi ngôi sao này tới gần, lỗ đen hút khí từ ngôi sao này, và bắn ra các tia X-ray cường độ cao.
Độ sáng của X-ray và vô tuyến đã cho phép nhóm đạt tới kết luận: khối lượng lỗ đen chỉ có thể đạt tối đa bằng 90000 lần khối lượng Mặt Trời. Tuy nhiên, tiến sĩ Farrell phát biểu rằng đây là một ước chừng đã cũ, và vì nhiều lí do một con số thấp hơn vào khoảng 20000 lần khối lượng Mặt Trời là hợp lí hơn.
Tại sao chúng ta chỉ có thể khẳng định chắc chắn đã tìm thấy mỗi một lỗ đen hạng trung? “Có thể có rất nhiều lỗ đen hạng trung nữa ngoài đó, nhưng hiện giờ đang không hút vật chất, vậy nên không thể dò tìm được, hoặc đang hút ở một tốc độ rất chậm, vậy nên chúng không thu hút sự chú ý của chúng tôi như là những lỗ đen hạng trung.” Tiến sĩ Ekers nói.
HLX-1 có thể từng là lỗ đen trung tâm của một thiên hà lùn có khối lượng nhỏ. Tiến sĩ Farrell dự đoán rằng thiên hà lớn hơn ESO 243-39 đã nuốt gọn thiên hà lùn này, giống như Milky Way của chúng ta đã nuốt các thiên hà lùn khác. Có bằng chứng về sự tạo thành của các ngôi sao gần HLX-1, và điều này sẽ đồng ý với giả thiết một “sao lùn chìm xuống”. Nhóm nghiên cứu đang tìm các biểu hiện nhiễu loạn khác xung quanh vị trí lỗ đen, ví dụ như các dòng khí, để ủng hộ ý tưởng này.
Quỳnh Chi (VACA)
Theo Science Daily
