Phát hiện hố đen cổ xưa nhất, đã nuốt chửng hai dải ngân hà

Hình ảnh hố đen khổng lồ do hai kính viễn vọng Chandra (trái) và James Webb thu được. (Nguồn: KSL)

Các nhà khoa học vừa phát hiện ra một hố đen tồn tại lâu nhất từ trước đến nay. Hố đen này được hình thành chỉ trong khoảng hơn 470 triệu năm sau vụ nổ Big Bang.

Phát hiện mới, được công bố vào đầu tháng 11, đã xác nhận giả thiết về sự tồn tại của những hố đen siêu khổng lồ xuất hiện từ thuở khai sinh của vũ trụ.

Kính viễn vọng Không gian James Webb và Đài quan sát Tia X Chandra của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đã kết hợp hoạt động cùng nhau và phát hiện ra hố đen cổ xưa nhất nhờ những tia X.

Hố đen khổng lồ này được ước tính có độ tuổi vào khoảng 13,2 tỷ năm, chỉ kém hơn chút so với độ tuổi của vũ trụ là 13,7 tỷ năm.

Một điều nữa làm các nhà khoa học kinh ngạc hơn là độ lớn của hố đen này. Nó lớn gấp 10 lần so với hố đen ở Dải Ngân hà của chúng ta.

Hố đen này được cho là lớn hơn từ 10-100% tổng khối lượng của tất cả những ngôi sao nằm trong thiên hà của nó, theo nhà khoa học Akos Bogdan - tác giả và là người lãnh đạo dự án này. Akos Bogdan hiện đang làm việc tại Trumg tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian.

Ông cho biết không thể so sánh độ lớn của hố đen này với hố đen của Dải Ngân hà. Các nhà khoa học ước tính khối lượng lượng hố đen của Dải Ngân hà và hố đen của các thiên hà gần đó cũng chỉ bằng khoảng 0,1% so với hố đen mới được phát hiện. Để so sánh, hố đen của Dải Ngân hà có khối lượng lớn gấp 4,3 triệu lần so với Mặt trời của chúng ta.

Giáo sư Priyamvada Natarajan từ Đại học Yale, người cũng đã tham gia vào dự án nghiên cứu, cho biết: “Việc hố đen xuất hiện từ rất sớm trong vũ trụ đã biến nó thành một con quái vật khổng lồ."

Các nhà nghiên cứu tin rằng hố đen cổ xưa hình thành từ những đám mây khí khổng lồ, đã sụp đổ vào một thiên hà ở lân cận. Sau khi hai thiên hà này hợp nhất, hố đen đã nuốt chửng cả hai.

Theo Giáo sư Natarajan, có một sự thật là Đài quan sát Tia X Chandra đã xác nhận về sự tồn tại của hố đen cổ xưa nhất. "Khi quan sát bằng tia X, ta có thể thấy những chất khí đang bị hút vào hố đen, bị tăng tốc và phát sáng trong những bức hình thu lại bằng tia X," bà nói.

Theo các nhà khoa học, Kính viễn vọng Không gian James Webb cũng đã phát hiện ra một hố đen khác, có thể già hơn hố đen "siêu già" này tới 29 triệu năm. Nhưng phát hiện này chưa qua kiểm chứng và chưa quan sát được qua tia X, nên chưa được công nhận.

Giáo sư Natarajan đang mong chờ sẽ phát hiện thêm nhiều hố đen già hơn trong tương lai. “Chúng tôi đang trông đợi việc sẽ mở một cánh cửa mới đến vũ trụ rộng lớn. Tôi nghĩ đây sẽ là bước khởi đầu”, giáo sư cho biết.

Kính viễn vọng Không gian James Webb và Đài quan sát Tia X Chandra đều sử dụng một kỹ thuật được gọi là thấu kính hấp dẫn để phóng đại khoảng không gian của thiên hà UHZ1. Thiên hà này là nơi các nhà khoa học tìm thấy hố đen siêu già. Các hệ thống kính thiên văn nêu trên đã sử dụng ánh sáng từ một cụm thiên hà có cự ly gần hơn, nằm cách Trái đất khoang 3,2 tỷ năm ánh sáng, để phóng đại hình ảnh của UHZ1 và hố đen của nó.

“Hố đen này khá mờ nhạt. Chỉ nhờ may mắn mà chúng tôi phát hiện ra nó," bà Natarajan cho biết.

Kính viễn vọng Không gian James Webb được phóng ra ngoài không gian vào năm 2021 và hiện đang nằm ở một điểm cách Trái đất 1,6 triệu km. James Webb đang là hệ thống kính thiên văn lớn nhất, mạnh nhất mà nhân loại từng đưa vào vũ trụ. Hệ thống James Webb quan sát vũ trụ bằng ánh sáng hồng ngoại.

Trong khi đó kính viễn vọng Chandra được phóng vào quỹ đạo Trái đất hồi năm 1999 và quan sát vũ trụ bằng tia X.

“Tôi thực sự ngạc nhiên khi biết Chandra vẫn có thể thực hiện những khám phá đáng kinh ngạc như vậy, sau 24 năm kể từ thời điểm nó được phóng vào không gian”, Bogdan chia sẻ./.

(Vietnam+)