2.800 lỗ đen được phát hiện nhờ năng lượng tối

Trong một nghiên cứu công bố trên tạp chí Astrophysical Journal, một nhóm nghiên cứu từ Mỹ đã chia sẻ về bộ sưu tập khổng lồ gồm 2.500 lỗ đen trung tâm của các thiên hà lùn và 300 lỗ đen thuộc loại "liên kết bị thiếu trong vũ trụ học" – những đối tượng kỳ bí, vốn từ lâu chưa được lý giải thỏa đáng.

Một số thiên hà lùn có lỗ đen đang hoạt động được xác định nhờ DESI - Ảnh: NSF

Cuộc thám hiểm bầu trời đặc biệt này được thực hiện thông qua thiết bị DESI gắn trên kính viễn vọng Nicholas U. Mayall 4m của Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF), tại Đài quan sát Quốc gia Kitt Peak ở Mỹ. Đây là một công cụ mạnh mẽ, giúp phát hiện các tín hiệu mờ nhạt từ những hạt nhân thiên hà xa xôi, vốn rất khó quan sát.

Lỗ đen vốn không thể nhìn thấy bằng mắt thường vì chúng hoàn toàn tăm tối. Tuy nhiên, nhờ vào khả năng đặc biệt của DESI, các nhà khoa học đã có thể nhận diện những dấu hiệu nhỏ nhất từ các hạt nhân thiên hà hoạt động – những vùng không gian có lỗ đen ở trung tâm, nơi có các hoạt động cực kỳ mạnh mẽ.

Như lời nhà nghiên cứu Ragadeepika Pucha từ Đại học Utah (Mỹ) chia sẻ: "Khi một lỗ đen bắt đầu 'nuốt' vật chất, nó giải phóng năng lượng khổng lồ vào môi trường xung quanh, biến đổi thành những hạt nhân thiên hà hoạt động." Chính những hoạt động này đã đóng vai trò như ngọn hải đăng, giúp các nhà khoa học xác định vị trí các lỗ đen ẩn giấu trong các thiên hà nhỏ, vốn rất khó quan sát do sự mờ nhạt của chúng.

Nhóm nghiên cứu đã thu thập một lượng dữ liệu chưa từng có, bao gồm quang phổ của 410.757 thiên hà, trong đó có 114.496 thiên hà lùn. Kết quả là, họ đã xác nhận được 2.500 lỗ đen mới, chính là những hạt nhân đang hoạt động của các thiên hà lùn.

Bên cạnh đó, một cuộc quan sát khác cũng sử dụng DESI đã phát hiện ra 300 lỗ đen khối lượng trung gian, được gọi là "liên kết bị thiếu của vũ trụ học". Đây là loại lỗ đen có khối lượng lớn hơn các lỗ đen sao nhưng nhỏ hơn lỗ đen siêu khối ở trung tâm các thiên hà. Mặc dù chúng có kích thước lớn, nguồn gốc của các lỗ đen khối lượng trung gian này vẫn là một bí ẩn chưa được lý giải.

Đây là bộ sưu tập lỗ đen khổng lồ nhất được phát hiện từ trước đến nay, bao gồm cả lỗ đen trung tâm của thiên hà lùn và lỗ đen khối lượng sao, mở ra một chân trời mới trong nghiên cứu vũ trụ học. Trước đây, các công cụ quang phổ sợi quang khác có sợi quang lớn, dẫn đến việc ánh sáng từ các vùng ngoại vi thiên hà dễ dàng lọt vào, khiến tín hiệu tìm kiếm bị yếu đi. DESI, với cấu trúc tối ưu, đã khắc phục vấn đề này và cho phép phát hiện những tín hiệu mờ nhạt từ các lỗ đen đang ẩn mình trên bầu trời.

Khám phá này không chỉ làm sáng tỏ những vùng tối của vũ trụ mà còn mở ra cơ hội mới để nghiên cứu sâu hơn về các bí ẩn chưa được giải đáp của thế giới lỗ đen.

Như Ý (t/h)