Phát hiện cặp hố đen siêu khối lượng sẽ va chạm nhau trong 1 thế kỷ tới

Các nhà nghiên cứu vừa thông báo về việc tìm thấy bằng chứng thuyết phục về một cặp hố đen siêu khối lượng đang quay quanh nhau tại trung tâm của một thiên hà xa xôi. Hai hố đen này dự kiến sẽ xảy ra va chạm trong vòng 100 năm tới. Vụ việc này sẽ tạo ra một vụ nổ sóng hấp dẫn khổng lồ có khả năng làm rung chuyển cả không thời gian.

Đây có thể là lần đầu tiên một cặp lỗ đen sắp hợp nhất được phát hiện. Điều này mang lại cơ hội lớn cho giới nghiên cứu hiểu rõ hơn về quá trình trung tâm trong sự tiến hóa của thiên hà.

Ảnh: Emma Kun / HUN-REN Konkoly Observatory / Made with the support of AI.

Nhóm nghiên cứu do chuyên gia Silke Britzen đến từ Viện Thiên văn Vô tuyến Max Planck (Đức) dẫn đầu đã có phát hiện trên khi tập trung vào Markarian 501 - thiên hà cách Trái đất khoảng 500 triệu năm ánh sáng. Phần lõi của thiên hà này hoạt động rất mạnh mẽ.

Tại Markarian 501, 2 hố đen, với mỗi hố đen có khối lượng lớn bằng 1 tỷ Mặt Trời, dường như đang quay quanh nhau với chu kỳ 121 ngày. Chuyên gia Britzen cho biết, vụ va chạm cuối cùng "sẽ là một tín hiệu sóng hấp dẫn thực sự tuyệt vời".

Trong quá trình hợp nhất thiên hà, các hố đen trung tâm hiếm khi va chạm trực diện ngay lập tức. Thay vào đó, chúng trượt qua nhau rồi từ từ thiết lập quỹ đạo xoắn ốc để tiến lại gần nhau. Để tìm kiếm dấu vết của hiện tượng này, nhóm nghiên cứu của chuyên gia Britzen đã phân tích kho dữ liệu suốt 23 năm của thiên hà Markarian 501 được thu thập bởi Mạng lưới Giao thoa Đường cơ sở Rất dài (VLBA) tại Mỹ.

Ban đầu, nhóm nghiên cứu quan sát một chùm tia bức xạ mang năng lượng cao đang hướng về phía Trái đất nhưng không thấy bất kỳ sự dịch chuyển nào. Tuy nhiên, khi chuyển sang quan sát ở tần số cao hơn để theo dõi khu vực gần hố đen hơn, họ đột nhiên nhìn thấy một tín hiệu khác. Đó là một chùm tia thứ hai hướng ra xa Trái đất.

Việc phát hiện hai chùm tia phát ra ở các góc độ khác nhau, kết hợp với sự biến thiên độ sáng lặp lại mỗi 121 ngày trở thành manh mối quan trọng giúp nhóm nghiên cứu biết tới sự tồn tại và chu kỳ quỹ đạo của 2 hố đen siêu khối lượng.

Bằng cách phân tích sự tiến triển theo thời gian và các mô hình lặp lại trong độ sáng của các luồng vật chất, các nhà nghiên cứu đã có thể suy đoán 2 hố đen cách nhau khoảng 250 - 540 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời. Đây là một khoảng cách rất nhỏ đối với những vật thể cực lớn có khối lượng từ 100 triệu đến một tỷ lần khối lượng Mặt trời. Tùy thuộc vào khối lượng thực tế của 2 hố đen, khoảng cách giữa chúng có thể giảm nhanh đến mức chúng có thể hợp nhất chỉ trong vòng 100 năm tới.

Mời độc giả xem video: Hiện tượng "siêu trăng máu" xuất hiện khiến nhiều người trên thế giới háo hức.