Phát hiện hố đen cổ đại ngủ say, nặng gấp 6 tỷ lần Mặt Trời

Các nhà thiên văn học quốc tế vừa lập chiến công lịch sử khi phát hiện ra một hố đen ngủ đông xa xôi nhất từ trước đến nay trong thiên hà MRG-M0138, cách Trái Đất hơn 10 tỷ năm ánh sáng. Thiên thể khổng lồ này có khối lượng lớn gấp khoảng 6 tỷ lần Mặt Trời và được quan sát tại thời điểm vũ trụ mới chỉ tròn 3 tỷ năm tuổi.

Hình ảnh thiên hà đỏ MRG-M0138 bị biến dạng mạnh bị biến dạng mạnh.

Khác với các chuẩn tinh rực rỡ dễ phát hiện nhờ chủ động ăn vật chất, hố đen này đã đi vào giai đoạn hoàn toàn tĩnh lặng và không phát ra bất kỳ ánh sáng nào. Khám phá chấn động được công bố trên tạp chí Science đã chính thức phá vỡ kỷ lục về khoảng cách trước đó của một hố đen ngủ đông với hệ số lớn gấp 15 lần.

Kỳ tích từ kính viễn vọng James Webb và manh mối về sự tiến hóa vũ trụ

Để xác định khối lượng của quái vật vô hình này, các nhà khoa học đã sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) để theo dõi chuyển động của các ngôi sao xung quanh nó. Do khoảng cách quá xa xôi, đội ngũ nghiên cứu phải tận dụng hiện tượng thấu kính hấp dẫn từ một thiên hà trung gian để phóng đại hình ảnh lên tới 30 lần.

Đây là lần đầu tiên phương pháp động lực học sao được áp dụng thành công ở một khoảng cách cực hạn như vậy, mở ra cơ hội lập bản điều tra toàn diện về cách hố đen phát triển theo thời gian. Trước đây, thiên hà xa nhất từng được nghiên cứu bằng kỹ thuật đo đạc này chỉ nằm cách Trái Đất khoảng 700 triệu năm ánh sáng.

Đặc biệt, phát hiện này còn cung cấp những manh mối vô giá về mối liên kết chặt chẽ giữa khối lượng thiên hà và hố đen trung tâm trong vũ trụ sơ khai. Qua quan sát, các nhà khoa học nhận thấy cả hố đen này và thiên hà chứa nó đều đã ngưng sản sinh ra các ngôi sao mới.

Kính viễn vọng không gian JWST và hiện tượng thấu kính hấp dẫn lần đầu tiên đo được khối lượng của một lỗ đen ngủ đông từ vũ trụ sơ khai.

Giới chuyên gia tin rằng trong quá trình phát triển thần tốc trước đó, năng lượng khổng lồ mà hố đen giải phóng đã làm nóng hoặc trục xuất toàn bộ lượng khí cần thiết, từ đó chấm dứt hoàn toàn quá trình hình thành sao. Hiện tượng này giúp làm rõ vai trò của hố đen trong việc kìm hãm sự sống của thiên hà và cách chúng có thể tái hoạt động khi có nguồn vật chất mới chảy vào.

Trong tương lai, các nhà khoa học kỳ vọng những quan sát tiếp theo từ kính viễn vọng JWST sẽ tiếp tục khai quật được nhiều hố đen ngủ đông khác tương tự. Việc tìm thấy nhiều thiên thể cổ đại ở thời kỳ sơ khai sẽ giúp nhân loại hoàn thiện bức tranh về sự tiến hóa của toàn vũ trụ. Những "gã khổng lồ ngủ say" này hứa hẹn sẽ còn mang lại nhiều bất ngờ lớn cho ngành thiên văn học quốc tế.