Nhờ dữ liệu thu thập bởi đài quan sát Chandra X-ray của NASA về các thiên hà ở phạm vi khoảng cách lên tới 3,5 tỷ năm ánh sáng, một nhóm vật lý thiên văn đa quốc gia đã phát hiện ra những lỗ đen lớn nhất từng được khám phá trong vũ trụ. Tính toán của nhóm nghiên cứu cho thấy lỗ đen "siêu siêu nặng" này đang lớn lên nhanh hơn các sao trong thiên hà của chúng.
Hai tác giả chính của nghiên cứu này là Julie Hlavacek-Larrondo - giáo sư khoa Vật lý tại Đại học Montréal (Canada) và Mar Mezcua - nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện khoa học không gian Tây Ban Nha. Trong bài báo mới của họ trên Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, họ công bố nghiên cứu về 72 thiên hà nằm trong những cụm thiên hà lớn và sáng nhất vũ trụ.
"Một lỗ đen là một thiên thể vô hình mà hấp dẫn mạnh tới mức mà vật chất và ánh sáng đều không thể thoát khỏi nó. Nó nuốt mọi thứ trên đường đi của nó như một dòng xoáy không đáy," Hlavacek-Larrondo giải thích. "Một lỗ đen thường được tạo ra nhất vào lúc một sao nặng chết đi và tự suy sập. Điều hấp dẫn nhất về lỗ đen là cách mà chúng uốn cong thời gian xung quanh. Theo thuyết tương đối của Einstein, thời gian trôi chậm hơn trong trường hấp dẫn mạnh, chẳng hạn như trường hấp dẫn của những vật thể khổng lồ này."
Nhóm nghiên cứu đã tính được khối lượng của các lỗ đen trong các cụm thiên hà bằng cách phân tích sóng vô tuyến và bức xạ tia X của chúng. Kết quả cho thấy khối lượng của các lỗ đen siêu siêu nặng lớn gấp khoảng 10 lần so với tính toán dựa trên giả định rằng lỗ đen lớn lên đồng thời với thiên hà chứa chúng. Hơn thế nữa, hần một nửa số lỗ đen này được ước tính là có khối lượng tối thiểu 10 tỷ lần Mặt Trời. Việc này đặt chúng vào một phân nhóm đặc biệt mà các nhà thiên văn gọi là lỗ đen siêu siêu nặng (ultra massive black hole).
"Chúng tôi đã khám phá ra các lỗ đen lớn hơn và nặng hơn rất nhiều so với dự đoán," Mezcua nhấn mạnh. "Liệu chúng lớn như vậy ngay từ khởi đầu hay có những điều kiện lý tưởng nhất định cho phép chúng lớn lên nhanh hơn trong hàng tỷ năm? Hiện tại, chúng ta không cách nào biết được điều đó."
"Chúng tôi biết rằng các lỗ đen là những hiện tượng rất đặc biệt," Hlavacek-Larrondo bổ sung. "Vậy nên không có gì đáng ngạc nhiên khi những cá thể đặc biệt nhất này chống lại những qui tắc chúng ta đã thiết lập cho tới nay."
Sức mạnh hủy diệt của các lỗ đen siêu siêu nặng
Các thiên hà không thể an toàn khi có những con quái vật khổng lồ như thế này ẩn nấp ở trung tâm của chúng. Lỗ đen càng nặng, sức mạnh càng lớn. "Nó hút lấy vật chất xung quanh và có thể tạo ra những dòng năng lượng cao đủ lớn để hủy diệt chính thiên hà của nó. Nó giống như một vụ nổ Big Bang mini với kích thước thiên hà," Hlavacek-Larrondo nói.
"Nhưng không cần phải lo về thiên hà của chính chúng ta," Bà nói. "Sagittarius A* - lỗ đen siêu nặng của thiên hà Milky Way - khá là "nhàm chán". Nó ít hoạt động, giống như một ngọn núi lửa tắt. Nó hút ít vật chất và không thể tạo ra những dòng năng lượng hủy diệt."
Tại sao cần nghiên cứu những lỗ đen cách xa hàng tỷ năm ánh sáng?
Giáo sư Hlavacek-Larrondo tập trung nghiên cứu của mình vào các lỗ đen trong những cụm thiên hà rất xa để tìm hiểu cách mà những vật thể này tác động lên khu vực thiên hà lân cận cũng như lên toàn bộ vũ trụ trong suốt hàng tỷ năm.
"Chúng là những vật thể mạnh nhất vũ trụ," bà nói. "Các thiên hà là những khối xây dựng nên vũ trụ của chúng ta. Để hiểu sự hình thành và tiến hóa của chúng, chúng ta cần hiểu được những lỗ đen này."
Bryan
Theo Science Daily
Bài nên tham khảo: Lỗ đen, lỗ trắng và lỗ sâu.
