Kể từ năm 2018, một trong những nguồn tia X sáng nhất trên bầu trời đã bắt đầu tối đi, và các nhà khoa học không biết chắc lý do của việc đó.
Lỗ đen gây ra bí ẩn về sự giảm độ sáng này nằm trong GRS 1915+105 - một hệ sao nằm cách Trái Đất 36.000 năm ánh sáng, nơi có chứa một sao bình thường cùng lỗ đen lớn thứ hai từng được biết tới trong Milky Way. Lỗ đen này có khối lượng khoảng từ 10 tới 18 lần khối lượng Mặt Trời, và trong số các lỗ đen đã biết trong thiên hà của chúng ta thì nó chỉ nhẹ hơn Sagittarius A* (Sgr A*) - lỗ đen siêu nặng ở trung tâm thiên hà (lưu ý rằng các nhà khoa học đã biết tới nhiều lỗ đen thậm chí nặng hơn Sgr A* rất nhiều, nhưng đó là các lỗ đen siêu nặng ở các thiên hà khác).
Đọc thêm bài: Lỗ đen, lỗ trắng và lỗ sâu.
Khu vực bao quanh lỗ đen của GRS 1915+105 phát sáng mạnh mẽ ở dải tia X bởi vật chất được bồi tụ vào lỗ đen từ ngôi sao đồng hành. Vật chất đó tạo thành một đĩa bồi tụ xoay quanh lỗ đen. Khi vật chất từ đĩa đi vào lỗ đen, chúng được gia tốc và va chạm mạnh với nhau, nóng lên và phát sáng rất mạnh ở dải tia X. Khi lỗ đen nuốt ngày càng nhiều vật chất, đĩa bồi tụ ngày càng sáng thêm.
Nhưng các nhà nghiên cứu đã thấy điều gì đó đáng ngạc nhiên vào tháng 7 năm 2018: Ánh sáng từ hệ GRS 1915+105 bắt đầu mờ đi. Sau đó, vào đầu năm 2019, ánh sáng thậm chí còn mờ hơn, chưa ai từng thấy điều gì như thế trước đây.
Vậy điều gì đang diễn ra?
"Chúng tôi cho rằng trạng thái này có thể được xác định là "pha che khuất"" - các nhà nghiên cứu viết trong một bài báo được công bố gần đây trên arXiv (hiện chưa chính thức thông qua bình duyệt).
Nói cách khác, thứ gì đó đã xuất hiện giữa nguồn sáng và kính thiên văn Swift X-ray (kính được sử dụng để quan sát đối tượng), và do đó che mất tầm nhìn của kính.
Rất nhiều ánh sáng vẫn tới từ khu vực phát sáng gần chân trời sự kiện của lỗ đen, nhưng chúng không tới được Trái Đất như trước đây.
Theo tác giả chính của bài báo là Mayura Balakrishnan - một sinh viên đã tốt nghiệp ngành thiên văn học ở Đại học Michigan (Mỹ), thì bản chất kết cấu che khuất như vậy rất khó để xác định được.
Không có kính thiên văn nào hiện nay có thể quan sát được chi tiết các hệ ở xa như vậy, vì thế Balakrishnan và các đồng tác giả của cô phải đưa ra các suy luận dựa trên sự biến đổi của ánh sáng tới từ GRS 1915+105 từ năm 2018 tới năm 2019.
Các lỗ đen cùng những sao đồng hành lớn của chúng đôi khi mờ đi vì gió sao từ sao đồng hành có thể đẩy những đám mây khí ra phía trước lỗ đen (theo hướng nhìn từ Trái Đất) và qua đó che khuất ánh sáng phát ra từ đĩa bồi tụ.
"Trong trường hợp của GRS 1915+105, sao đồng hành có khối lượng thấp và không có gió sao đủ mạnh để tạo nên lượng khí che khuất có thể quan sát được," Balakrishnan nói.
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng "có nhiều nhiều khí trong một cấu trúc nào đó làm phân tán và chặn ánh sáng tới từ nguồn trung tâm và đĩa bồi tụ".
Nói cách khác, bất cứ thứ gì chặn ánh sáng này có thể tới từ chính đĩa bồi tụ.
Tuy nhiên, bản chất của cấu trúc này vẫn còn là bí ẩn. GRS 1915+105 rất thú vị đối với các nhà thiên văn vì nguồn phát tia X tương tư như của các lỗ đen siêu nặng ở trung tâm các thiên hà khác. Sự khác biệt là ở chỗ nhiên liệu cho các lỗ đen siêu nặng tới từ các đám mây vật chất ở trung tâm thiên hà, trong khi GRS 1915+105 lấy nó từ sao đồng hành. Vì thế, việc hiểu được quá trình đang xảy ra ở đây có thể làm sáng tỏ thêm những gì diễn ra ở những vật thể nặng nhất trong vũ trụ.
Tuấn Phong
Theo Live Science
