Một hố đen vũ trụ khổng lồ liên tục 'lẩn trốn' các nhà khoa học
Các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm tia X hắt ra từ khu trung tâm cụm thiên hà Abell 2261 bằng cách sử dụng dữ liệu của Đài quan sát tia X Chandra của NASA.
Hố đen vũ trụ (Ảnh: Live Science)
Các hố đen siêu lớn được cho là ẩn náu ở trung tâm của hầu hết, nếu không phải tất cả, các thiên hà. Ví dụ, Dải Ngân hà của chúng ta có một lỗ đen siêu lớn với khối lượng gấp bốn triệu lần khối lượng của mặt trời. Trong khi, M87 - lỗ đen duy nhất được chúng ta chụp ảnh trực tiếp - lớn hơn 2,4 tỷ lần so với mặt trời.
Tuy nhiên, những lỗ đen này vẫn nhỏ hơn nhiều so với những siêu lỗ đen được cho là nằm ở trung tâm của Dải Ngân hà trong cụm sao Abell 2261 cách Trái đất 2,7 tỷ năm ánh sáng. Theo tính toán, khối lượng của lỗ đen siêu lớn này gấp 3 đến 100 tỷ lần so với mặt trời.
Cụ thể các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm tia X hắt ra từ khu trung tâm cụm thiên hà Abell 2261 bằng cách sử dụng dữ liệu do Đài quan sát tia X Chandra của NASA thu thập vào năm 1999 và 2005. Tia X là một dấu hiệu của lỗ đen: khi vật chất rơi vào lỗ đen, nó sẽ tăng tốc và nóng lên rất nhiều, phát ra nhiều ánh sáng tia X năng lượng cao. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu không thể tìm thấy bất kỳ dấu vết nào của hố đen khổng lồ trên và cuộc tìm kiếm đã thất bại.
Gần đây một cuộc tìm kiếm khác đã được khởi động. Các nhà khoa học tập trung dò tìm kĩ càng hơn các tia X ở thiên hà này bằng cách sử dụng các dữ liệu được Đài quan sát tia X Chandra thu thập vào năm 2018. Tuy nhiên, lần tìm kiếm này không chỉ được thực hiện trong phạm vi trung tâm thiên hà. Thay vào đó, các nhà khoa học xem xét khả năng lỗ đen khổng lồ này nằm ở phía ngoài rìa khu vực trung tâm của Abell 2261. Cụ thể, các nhà khoa học đã đưa ra tình huống rằng lỗ đen bí ẩn trên có thể đã di chuyển khỏi khu vực trung tâm sau sự kiện 2 thiên hà sát nhập với nhau.
Theo các nhà khoa học giải thích, các lỗ đen và các vật thể khối lượng lớn khá va chạm với nhau, chúng tạo ra các gợn sóng trong không gian và thời gian được gọi là sóng hấp dẫn. Theo đó nếu các sóng phát ra không đối xứng theo mọi hướng, chúng có thể đẩy lỗ đen siêu lớn khỏi trung tâm của thiên hà vưa hợp nhất.
Trên thực tế tất cả mới chỉ là giả thuyết. Các nhà khoa học hiện vẫn chưa tìm thấy bằng chứng về sự tồn tại của các lỗ đen khổng lồ. NASA cho biết: "Chúng ta không thể biết liệu các lỗ đen siêu lớn có đủ gần nhau để tạo ra sóng hấp dẫn và hợp nhất hay không. Cho đến nay các nhà thiên văn học chỉ tìm thấy bằng chứng về sự hợp nhất của các lỗ đen nhỏ hơn nhiều. Việc phát hiện ra các lỗ đen khổng lồ di chuyển sẽ khuyến khích các nhà khoa học sử dụng và phát triển các đài quan sát để tìm kiếm sóng hấp dẫn từ việc hợp nhất của các lỗ đen".
Trong nghiên cứu mới, một nhóm nghiên cứu do Kayhan Gultekin làm việc từ Đại học Michigan đã phát hiện ra rằng nồng độ khí nóng dày đặc nhất không nằm ở vùng trung tâm thiên hà. Nhưng dữ liệu của kính thiên văn Chandra tìm thấy được bất kỳ nguồn tia X quan trọng nào trong khu vực lõi thiên hà hay trong các đám sao lớn ở xa hơn. Vì vậy, bí ẩn về lỗ đen siêu lớn bị mất tích vẫn chưa có lời giải đáp cụ thể.
Tuy nhiên, bí ẩn đó có thể được giải quyết bởi "người kế nhiệm" của kính thiên văn Hubble - Kính viễn vọng Không gian James Webb mạnh mẽ của NASA, vốn dự kiến phóng lên quỹ đạo vào tháng 10 năm 2021. Nếu kính viễn vọng James Webb không phát hiện ra lỗ đen trong lòng thiên hà hoặc trong một đám mây lớn hơn của nó thì lời giải thích tốt nhất hiện có vẫn là lỗ đen đã di chuyển ra khỏi trung tâm thiên hà.
