Phát hiện hố đen lớn chưa từng thấy, mỗi ngày có thể nuốt trọn một mặt trời

Hố đen này nằm ở trung tâm của một thiên hà chuẩn tinh có tên J0529-4351. Nó có khối lượng gấp khoảng 17 tỷ lần Mặt Trời của chúng ta.

Hiện nay nó thu hút cực nhiều vật chất tương đương với mỗi ngày nó nuốt chửng lượng khí và bụi của cả một mặt trời. Đây là hố đen "đói khát" nhất chúng ta từng phát hiện thấy và nó đang lớn nhanh không ngừng ở mức tối đa.

Các nhà khoa học coi nó như một phòng thí nghiệm thú vị để tìm hiểu xem các hố đen siêu khổng lồ phát triển và tiến hóa ở mức độ cực đoan như thế nào. Điều này thực sự hiếm có và hữu ích.

Hố đen siêu lớn là một vấn đề vô cùng bí ẩn và hấp dẫn. Chúng có khối lượng gấp hàng triệu đến hàng tỷ lần Mặt Trời của chúng ta và thường xuất hiện ở trung tâm của các thiên hà.

Vấn đề là các nhà khoa học không biết vì sao chúng xuất hiện như vậy. Các hố đen nhỏ hơn, có khối lượng vài chục lần Mặt Trời, hình thành từ tan rã của lõi các ngôi sao lớn khi chúng chết đi. Các hố đen nhỏ này có thể phát triển qua những lần va chạm với các hố đen có khối lượng tương tự khác.

Còn các hố đen siêu khổng lồ có kích thước quá lớn để có thể cho rằng chúng phát triển theo cách tương tự như các hố đen nhỏ, đặc biệt là trong giai đoạn sơ khai của vũ trụ.

Có một số giả thuyết khác về sự hình thành của chúng, nhưng cách tốt nhất hiện nay để hiểu rõ sự hình thành của chúng chính là tìm ra những hố đen như vậy đang phát triển và nghiên cứu chúng. Và thiên hà chuẩn tinh J0529-4351 là một nơi lý tưởng để thực hiện nghiên cứu này. Ngoài ra còn có các thiên hà tương tự với các hố đen siêu lớn ở trung tâm cũng đang "phàm ăn" như vậy.

Hố đen siêu khủng này nằm ở trung tâm của một khối vật chất khổng lồ đang xoáy quanh nó và bị hút vào nó như một luồng nước bị hút xuống đường thoát nước.

Trong quá trình xoay và bị hút xuống như vậy, lực ma sát và lực hấp dẫn cực mạnh khiến các vật bị nung nóng đến hàng tỷ, thậm chí hàng nghìn tỷ độ, khiến chúng phát sáng rực rỡ khắp không gian dưới dạng ánh sáng khắp quang phổ. Các nhà thiên văn học có thể nghiên cứu ánh sáng này để tìm ra các đặc tính của hố đen.

J0529-4351 là một chuẩn tinh được tìm thấy vào giai đoạn giữa trong lịch sử của vũ trụ, khoảng 1,5 tỷ năm sau vụ Big Bang. Khi đó ánh sáng của nó đã đi hết 12 tỷ năm để đến được Trái Đất và khiến khối lượng của nó lớn gấp 17 đến 19 tỷ lần khối lượng Mặt Trời.

Nhờ tốc độ mà nó tiêu thụ vật chất xung quanh, các nhà khoa học có thể ước tính kích thước khổng lồ của nó. Họ cho rằng hố đen này đang phát triển với tốc độ khoảng 370 khối lượng Mặt Trời mỗi năm, tính trung bình thì mỗi ngày nó "nuốt chửng" hơn 1 Mặt Trời.

Khối lượng siêu khổng lồ như vậy rất gần với giới hạn Eddington. Đó là tốc độ ổn định tối đa mà hố đen có thể có được. Một hố đen có thể trải qua quá trình bồi tụ siêu Eddington, nhưng với tốc độ này, vật chất bắt đầu phát sáng mạnh đến mức áp suất bức xạ sẽ đẩy vật chất xung quanh hố đen ra xa cho đến khi không còn nằm trong phạm vi chịu tác động của lực hấp dẫn nữa.

Điều đó có nghĩa là hố đen đang cung cấp năng lượng cho chuẩn tinh J0529-4351 đang phát triển ở tốc độ tối đa. Trên thực tế, nhiều chuẩn tinh dường như có chứa các hố đen bồi tụ ở giới hạn Eddington, nhưng chuẩn tinh này là thứ vô địch. Hố đen của nó là hố đen siêu lớn sáng nhất và "tham ăn" nhất chúng ta từng biết.

Vẫn còn rất nhiều điều chúng ta chưa hiểu hết về chuẩn tinh này, chẳng hạn như các cơ chế bồi tụ khối lượng của nó. Các nhà khoa học đang trông đợi sẽ sử dụng đài thiên văn ở Chile để có thể quan sát kỹ hơn và tìm ra cơ chế chuyển động xung quanh và cách quay của thiên hà chuẩn tinh này, và có thể sẽ có cơ hội tìm thấy những chuẩn tinh cực lớn khác đang "ẩn nấp" ở không gian và thời gian xa xôi hơn.

Mặc dù hiện tượng cực hiếm này mới được phát hiện lần đầu, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng còn nhiều vật thể khác trong vũ trụ rộng lớn và tuyệt vời đang chờ được chúng ta khám phá.

Theo ScienceAlert