Các hố đen vũ trụ hoàn toàn tối và do đó không thể quan sát bằng các kính thiên văn phát hiện ánh sáng. Cho đến nay, cách duy nhất để các nhà thiên văn có thể quan sát các hố đen va chạm là nghiên cứu các sóng hấp dẫn thu được.
Hình ảnh hai hố đen hợp nhất. Ảnh: Caltech/R. Hurt (IPAC)
Sóng hấp dẫn là những dao động trong cấu trúc thời gian – không gian, được tạo ra bởi những va chạm mạnh giữa các thiên thể có khối lượng lớn như hố đen và neutron. Kể từ lần đầu tiên phát hiện sóng hấp dẫn vào năm 2015, các nhà khoa học đã quan sát sóng hấp dẫn, tìm hiểu nguồn gốc và các vật thể va chạm có thể đã tạo ra chúng.
Vì các hố đen có lực hấp dẫn mạnh đến mức ánh sáng cũng không thể thoát ra, nên chúng rất khó quan sát và các nhà thiên văn học vẫn chưa xác định được bằng mắt thường một vụ va chạm giữa hai hố đen.
Theo một tuyên bố từ NASA, trong khi các hố đen hoàn toàn tối, có những giả thuyết cho rằng các vụ va chạm hoặc hợp nhất giữa các hố đen có thể tạo ra tín hiệu ánh sáng xuyên qua một vật chất bao quanh chúng bằng cách khiến vật chất phát xạ. Một nhóm các nhà thiên văn học sử dụng Cơ sở Zwicky Transient (ZTF) tại Đài quan sát Palomar ở California cho rằng họ có thể đã phát hiện ra một tín hiệu ánh sáng như vậy.
Sóng hấp dẫn được tạo ra bởi sự hợp nhất giữa các hố đen được các nhà khoa học phát hiện vào ngày 21/5/2019 bằng cách sử dụng hai thiết bị dò sóng hấp dẫn khác nhau. Sóng hấp dẫn mà họ phát hiện bắt nguồn từ một sự kiện va chạm được đặt tên là GW190521g. Các nhà khoa học cho rằng GW190521g có thể là vụ va chạm giữa hai hố đen.
Các nhà thiên văn học đã sử dụng ZTF để quan sát vũ trụ và tìm kiếm tín hiệu ánh sáng từ vụ va chạm này. Nếu được xác nhận, đây sẽ là lần đầu tiên ánh sáng được sử dụng để làm bằng chứng về việc hai hố đen va chạm và tạo ra sóng hấp dẫn.