NGC 6240 là một đối tượng được chọn để nghiên cứu kỹ về sự hợp nhất các thiên hà. Nhưng việc phát hiện ra rằng nó đang che giấu ba lỗ đen siêu nặng khiến nó trở thành một ví dụ tuyệt vời cho trường hợp một thiên hà được hình thành từ sự hợp nhất của ba thiên hà khác.
Việc phát hiện hai lỗ đen siêu nặng chia sẻ cùng một khu vực trong không gian không phải là điều gì đó quá bất thường, nhưng phát hiện ra ba đối thủ đang tranh giành cùng một vị trí là khá kỳ quái. Trên thực tế, các nhà thiên văn học chưa bao giờ được chứng kiến một bộ ba như vậy. Nhưng giờ đây, theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một thiên hà có chứa đến ba lỗ đen siêu nặng: NGC 6240.
Trong nghiên cứu, một nhóm các nhà thiên văn học đa quốc gia đã xác định được ba lỗ đen siêu nặng ẩn nấp gần trung tâm thiên hà NGC 6240, thông qua sự xáo trộn rõ rệt bởi các tác động hấp dẫn của việc sáp nhập. NGC 6240 tương đối gần - chỉ cách khoảng 300 triệu năm ánh sáng - và các nhà thiên văn học trước đây cho rằng hình dạng kỳ lạ của nó là kết quả của sự hợp nhất giữa hai thiên hà. Họ nghĩ rằng hai thiên hà đã đâm sầm vào nhau với vận tốc hàng trăm dặm mỗi giây, và chúng vẫn đang trong quá trình hợp nhất. Do đó, các nhà nghiên cứu dự kiến sẽ tìm thấy hai lỗ đen siêu nặng ẩn nấp gần trung tâm của vụ va chạm vũ trụ này.
Nhưng thay vào đó, khi họ nhìn vào tâm của NGC 6240 bằng kỹ thuật lập bản đồ 3D, nhóm nghiên cứu đã bất ngờ tìm thấy tới ba lỗ đen siêu nặng - mỗi lỗ đen nặng gấp 90 triệu lần Mặt Trời. (Để dễ so sánh, chúng ta hình dung rằng lỗ đen siêu nặng Sagittarius A* ở trung tâm thiên hà Milky Way mới chỉ nặng gấp khoảng 4 triệu lần khối lượng Mặt Trời). Thêm vào đó, ba lỗ đen này bị nhồi nhét vào một khu vực rộng chưa đến 3.000 năm ánh sáng, tức là chưa bằng 1% kích thước của thiên hà nơi chúng cư trú.
Đồng tác giả nghiên cứu Peter Weilbacher của Viện Vật lý thiên văn Leibniz Potsdam cho biết trong một thông cáo báo chí rằng: “Cho đến nay, sự tập trung của ba lỗ đen siêu nặng như vậy chưa bao giờ được phát hiện trong vũ trụ”.
Mặc dù trước đây, các nhà thiên văn học đã từng tìm thấy ba thiên hà riêng biệt và các lỗ đen liên quan của chúng trong quá trình va chạm, nhưng đây là lần đầu tiên họ chứng kiến một bộ ba lỗ đen siêu nặng chen chúc trong một không gian nhỏ như vậy.
Phát hiện này không chỉ là một khám phá kỳ lạ, thú vị và chưa từng có mà còn cho thấy nhiều thiên hà có thể kết hợp đồng thời để tạo nên các thiên hà lớn nhất của vũ trụ. Đó là một quá trình từng khiến các nhà thiên văn học hoang mang, bởi họ thấy rằng các thiên hà ngày nay quá lớn để được tạo nên chỉ bằng các vụ sáp nhập hai thiên hà, sẽ là quá chậm để các thiên hà khổng lồ đạt được kích thước như ngày nay ngay cả khi vũ trụ có tuổi đời gần 14 tỷ năm.
“Tuy nhiên, nếu các quá trình hợp nhất đồng thời của một số thiên hà đã diễn ra, thì các thiên hà lớn nhất với nhiều lỗ đen siêu nặng ở trung tâm có thể tiến hóa nhanh hơn nhiều. Quan sát của chúng tôi đã cung cấp chỉ dẫn đầu tiên cho kịch bản này”, ông Weilbacher cho biết.
Minh Phương
Theo Astronomy
