Một nhóm các nhà thiên văn học của ESO và các viện nghiên cứu khác đã khám phá ra một lỗ đen cách Trái Đất chỉ 1.000 năm ánh sáng. Lỗ đen này nằm gần Hệ Mặt Trời hơn bất cứ lỗ đen nào khác từng được biết tới trước đây.
Lỗ đen vừa được phát hiện là thành viên của một hệ ba thiên thể có thể được nhìn thấy bằng mắt thường. Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng về sự tồn tại của một vật thể vô hình trong hệ này qua việc theo dõi hai sao đồng hành của nó bằng kính thiên văn MPG/ESO 2,2 mét đặt tại đài quan sát La Silla của ESO ở Chile. Họ cho biết hệ này có thể chỉ là đỉnh của tảng băng, rất có thể sẽ có nhiều lỗ đen tương tự được tìm thấy trong tương lai.
"Chúng tôi thực sự ngạc nhiên khi nhận ra rằng đây là hệ sao đầu tiên có thể được nhìn thấy bằng mắt thường có chứa lỗ đen", Petr Hadrava - nhà khoa học danh dự ở Viện hàn lâm khoa học Cộng hòa Séc - cho biết.
Nằm trong chòm sao Telescopium, hệ sao này nằm đủ gần chúng ta để các sao của nó có thể được nhìn thấy trên bầu trời đêm của Nam bán cầu khi trời đủ trong mà không cần tới kính thiên văn hoặc ống nhòm.
Người đứng đầu nghiên cứu là Thomas Rivinius ở ESO nói: "Hệ này có chứa lỗ đen gần Trái Đất nhất mà chúng ta biết tới."
Ban đầu, nhóm nghiên cứu quan sát hệ sao có tên là HR 6819 này dưới dạng một phần của một nghiên cứu về các hệ sao đôi. Tuy nhiên, khi phân tích các dữ liệu quan sát, họ ngạc nhiên khi nhận ra một thiên thể thứ ba trước đây không được nhìn thấy ở hệ HR 6819, đó là một lỗ đen. Quan sát bằng quang phổ kế FEROS gắn trên kính MPG/ESO 2,2 mét ở La Silla cho thấy một trong hai ngôi sao được nhìn thấy của hệ này chuyển động quanh một vật thể vô hình theo chu kỳ 40 ngày, trong khi sao còn lại nằm ở vị trí xa hơn nhiều so với cặp thiên thể đó.
Lỗ đen ẩn trong hệ HR 6819 là một trong những lỗ đen khối lượng sao đầu tiên được phát hiện mà không có tương tác rõ rệt với môi trường xung quanh, và vì thế mà nó thực sự tối tăm. Nhưng nhóm nghiên cứu có thể phát hiện ra sự tồn tại của nó và tính toán khối lượng của nó qua việc nghiên cứu quỹ đạo của ngôi sao đồng hành.
"Một vật thể vô hình có khối lượng gấp 4 lần Mặt Trời chỉ có thể là một lỗ đen," Rivinius kết luận.
Tới nay, các nhà thiên văn học mới phát hiện được vài chục lỗ đen trong thiên hà của chúng ta, hầu như tất cả chúng đều có tương tác mạnh với môi trường xung quanh và khiến cho sự có mặt của chúng có thể được phát hiện thông qua tia X phát ra từ tương tác đó. Nhưng các nhà khoa học ước tính rằng trong suốt thời gian đã qua của Milky Way, có một lượng lớn hơn nhiều các ngôi sao đã trở thành lỗ đen khi kết thúc cuộc đời của chúng. Việc khám phá ra một lỗ đen yên ắng và vô hình trong HR 6819 mang lại những manh mối về nơi mà nhiều lỗ đen khác đang ẩn mình trong Milky Way.
"Phải có tới hàng trăm triệu lỗ đen ở ngoài kia, nhưng chúng ta chỉ mới biết rất ít. Việc biết xem phải tìm kiếm ở đâu đặt chúng tôi vào một vị trí tốt hơn để tìm kiếm chúng," Rivinius nói.
Các nhà thiên văn học tin rằng khám phá của họ về hệ sap này có thể dẫn tới hệ thứ hai.
"Chúng tôi nhận ra rằng một hệ khác có tên là LB-1 cũng có thể là một hệ ba, dù sẽ cần thêm nhiều quan sát để nói một cách chắc chắn," đồng tác giả Marianne Heida cho biết. "LB-1 nằm xa Trái Đất hơn một chút nhưng vẫn khá gần trong thang khoảng cách thiên văn, điều đó có nghĩa là có lẽ có nhiều hệ hơn nữa tồn tại. Bằng cách tìm kiếm và nghiên cứu chúng, chúng tôi có thể biết thêm nhiều điều về sự hình thành và tiến hóa của những sao hiếm gặp với khối lượng ban đầu gấp hơn 8 lần Mặt Trời và kết thúc bằng một vụ nổ supernova để lại một lỗ đen."
Những khám phá về các hệ ba với một cặp thiên thể phía trong và một sao ở xa hơn cũng có thể mang lại manh mối về những vụ sáp nhập dữ dội trong vũ trụ tạo ra sóng hấp dẫn đủ lớn để được ghi nhận trên Trái Đất. Một số nhà thiên văn học tin rằng những vụ sáp nhập này có thể xảy ra ở những hệ tương tự như HR 6819 hay LB-1, nhưng với điều kiện cặp thiên thể phía trong là hai lỗ đen hoặc một lỗ đen và một sao neutron. Thiên thể ở xa có thể tác động hấp dẫn vào cặp thiên thể phía trong dẫn tới kích hoạt sự sáp nhập và giải phóng ra sóng hấp dẫn. Mặc dù HR 6819 và LB-1 chỉ có một lỗ đen và không có sao neutron nào, những hệ này có thể giúp các nhà khoa học hiểu hơn về cách mà các vụ va chạm sao xảy ra trong các hệ ba.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics.
Bryan
Theo Science Daily
