Giải pháp mới để phát hiện các lỗ đen còn rải rác trong dải Ngân Hà

Các hiện tượng thiên văn học xảy ra khi một lỗ đen đơn độc di chuyển lang thang một cách lặng lẽ đi qua dải Ngân Hà.

Không phải tất cả các lỗ đen đều tạo ra một đĩa gia tốc đủ lớn và mạnh để phát ra bức xạ nhìn thấy được. Nếu không có khí thải bị rò rỉ, các lỗ đen hình dạng quả cầu bí ẩn mang năng lượng bóng tối này gần như là không thể tìm thấy. Tuy nhiên đôi khi, may mắn lại đến với các nhà khoa học.

Các nhà nghiên cứu thay vì lên kế hoạch để tìm kiếm lỗ đen, họ quan tâm đến phần còn sót lại của vụ nổ ngôi sao mang tên W44, được tìm thấy cách xa 100.000 năm ánh sáng từ Trái đất. Đặc biệt hơn, các nhà khoa học muốn đo lường mức năng lượng được chuyển tới những đám mây khí xung quanh từ các vụ nổ ngôi sao.

Trong khi nghiên cứu các phân tử khí, các nhà khoa học đã đo lường những chuyển động ngoài dự đoán – gồm có vận tốc và quỹ đạo bất thường trong điều kiện bình thường. Các nhà thiên văn đã xác định được một đám mây, được đặt tên là "Bullet", hình dáng giống một cái phễu với vận tốc quay lên đến 62 dặm một giây (gần 100 km/s). Hơn nữa, “Bullet” được phát hiện có hướng quay ngược chiều quay của dải Ngân hà.

Trong một thông cao báo chí, Masaya Yamada là một sinh viên tốt nghiệp tại Đại học Keio ở Nhật Bản, cho biết : “Động năng của Bullet lớn hơn vài chục lần so với nguồn động năng nhận được từ vụ nổ ngôi sao W44. Dường như là không thể tạo ra một đám mây tích trữ năng lượng lớn như vậy trong môi trường bình thường.”

Các nhà khoa học đã phát triển hai giả thuyết để giải thích các hoạt động bất thường của các phân tử khí. Họ đã đưa ra lời giải thích của mình trên cuốn sách Astrophysical Journal Letters.

Trong mô hình thử nghiệm đầu tiên, một luồng khí mà được giải phóng ra bởi các vụ nổ ngôi sao sẽ đi qua một lỗ đen và được gia tốc bởi trọng lực. Trong trường hợp này, các lỗ đen có khối lượng gấp 3,5 lần so với khối lượng của mặt trời.

Với mô hình thứ hai, các lỗ đen đơn độc sẽ xô xát với các đám mây phân tử khí của ngôi sao W44, kéo lê theo và xoáy các phân tử khí này thành một dòng khí dày đặc. Trong trường hợp này, khối lượng của các lỗ đen ít nhất sẽ gấp 36 lần so với mặt trời.

Chỉ có duy nhất 60 lỗ đen đã được tìm thấy trong dải Ngân Hà, nhưng một số mô hình thử nghiệm cho thấy số lượng lỗ đen ẩn nấp trong các thiên hà dao động từ 100 triệu cho tới 1 tỷ.

“Chúng tôi đã phát hiện ra một giải pháp mới để khám phá ra các lỗ đen rải rác” dẫn lời giáo sư Tomoharu Oka tại Keio.

Thành Hưng (Theo Upi)