Phát hiện hố đen cổ đại 'ham ăn' nhất vũ trụ, phá vỡ mọi giới hạn vật lý

Một phát hiện mới từ các nhà thiên văn học Nhật Bản đang làm rung chuyển cộng đồng khoa học thế giới, đó là một hố đen siêu khối lượng ở thuở sơ khai của vũ trụ đang phát triển với tốc độ không tưởng, thách thức mọi mô hình lý thuyết vật lý hiện có.

Vật thể kỳ lạ này được xác định tồn tại khi vũ trụ mới chưa đầy 1,5 tỷ năm tuổi. Thông qua quan sát từ Kính thiên văn Subaru, nhóm nghiên cứu từ Đại học Waseda và Đại học Tohoku đã tìm thấy một chuẩn tinh (quasar) – một hố đen siêu khối lượng đang trong giai đoạn "nuốt" vật chất cực kỳ mãnh liệt.

Ảnh minh họa.

Cú sốc mang tên "Vượt giới hạn Eddington"

Trong vật lý thiên văn, "Giới hạn Eddington" được coi là một loại "giới hạn tốc độ" của vũ trụ. Thông thường, khi một hố đen hút khí quá nhanh, bức xạ từ lượng khí đó sẽ tạo ra áp lực đẩy ngược lại, khiến dòng vật chất chậm lại. Tuy nhiên, quái vật không gian này đã "phớt lờ" quy luật đó.

Dữ liệu phân tích cho thấy hố đen này đang bồi tụ vật chất với tốc độ gấp 13 lần giới hạn Eddington. Đây là một trong những tốc độ tăng trưởng nhanh nhất từng được ghi nhận trong lịch sử quan sát thiên văn đối với một hố đen ở quy mô khối lượng này.

Sự tồn tại bất khả thi

Điều khiến các nhà khoa học đau đầu không chỉ là tốc độ ăn vật chất, mà là những gì nó phát ra. Theo các mô hình lý thuyết hiện tại, khi một hố đen tăng trưởng cực đoan (trạng thái siêu Eddington), các luồng bức xạ năng lượng cao như tia X và luồng phản lực vô tuyến thường sẽ bị triệt tiêu hoặc suy yếu đáng kể.

Thế nhưng, vật thể này lại vừa "ăn" thần tốc, vừa tỏa sáng rực rỡ trong dải tia X, đồng thời phóng ra các luồng phản lực vô tuyến cực mạnh. Sự hội tụ của các yếu tố này là điều mà giới khoa học trước nay vẫn cho là "không thể cùng tồn tại".

Chìa khóa giải mã quá khứ của vũ trụ

Tiến sĩ Sakiko Obuchi, tác giả chính của nghiên cứu tại Đại học Waseda, cho biết: "Khám phá này có thể giúp chúng ta tiến gần hơn đến việc hiểu làm thế nào các hố đen siêu khối lượng lại có thể hình thành và đạt kích thước khổng lồ nhanh đến thế trong vũ trụ sơ khai".

Ảnh minh họa.

Các nhà khoa học tin rằng họ đã may mắn bắt trọn khoảnh khắc hố đen này đang trong giai đoạn chuyển tiếp ngắn ngủi và hiếm hoi. Phát hiện này không chỉ mở ra cái nhìn mới về sự tiến hóa của hố đen mà còn giúp giải thích cách các thiên hà hình thành và phát triển từ hàng tỷ năm trước.

Nghiên cứu đột phá này hiện đã được công bố chính thức trên tạp chí khoa học uy tín The Astrophysical Journal.

An An - IE