SOHA NEWS
Các nhà thiên văn học cho rằng, trong thiên hà của chúng ta (Dải Ngân hà) đang thực sự bùng nổ với sự xuất hiện của 'quái vật vũ trụ' lỗ đen (hố đen), ước tính có đến 100 triệu con 'quái vật' ẩn náu vô hình trong Dải Ngân hà.
Giới khoa học cho rằng, những hố đen này có thể đạt tới khối lượng gấp 20 lần Mặt Trời, nhưng việc phát hiện ra lỗ đen "quái vật" siêu khổng lồ, với khối lượng gấp 70 lần Mặt Trời có tên LB-1, đã khiến các nhà thiên văn học Trung Quốc ngạc nhiên.
"Tất cả chúng tôi đều bị sốc và không thể tin nổi vào mắt mình trước thứ mà chúng tôi săn được." - Liu Jifeng, tác giả chính của công trình phát biểu trước báo giới tại Bắc Kinh ngày 26/11, SCMP đưa tin.
Trong một nghiên cứu mới nhất được công bố trên Tạp chí Nature ngày 27/11/2019, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã quan sát khắp thiên hà của chúng ta bằng Kính viễn vọng Quang phổ Đa vật thể Khu vực bầu trời lớn (LAMOST), có trụ sở tại Đài quan sát Hưng Long (Trung Quốc).
Theo các nhà thiên văn học, lỗ đen sinh ra từ "cái chết" của một ngôi sao khổng lồ, có khối lượng lớn gấp nhiều lần Mặt Trời, do đó chúng sở hữu lực hút khủng khiếp. Đây cũng chính là "bài toán khó" cho các nhà thiên văn học trong hành trình đi săn lỗ đen bởi vì lỗ đen không phát ra ánh sáng.
Lỗ đen nổi tiếng là 'quái vật' ham ăn. Chúng có thể 'nuốt' tất cả vật chất, ánh sáng... trên đường đi của nó. Dựa vào đặc tính ham ăn này của nó, các nhà khoa học tìm kiếm dấu hiệu của một lỗ đen thông qua bức xạ phát ra khi bụi, ánh sáng và khí bị 'quái vật' này nuốt chửng; Hoặc hình ảnh khí và bụi xoáy quanh chúng.
Tuy nhiên, nếu lỗ đen không ăn vật chất trong vũ trụ và cũng không được bao quanh bởi khí và bụi sáng, thì việc xác định vị trí chúng sẽ trở nên khó khăn hơn một chút. Nhưng bằng cách sử dụng kính viễn vọng LAMOST, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra sự chuyển động của các ngôi sao trên khắp bầu trời, tìm kiếm những thứ dường như đang quay quanh một vật thể vô hình.
Các quan sát bổ trợ được hệ thống kính viễn vọng ở Tây Ban Nha và Mỹ thực hiện đã giúp các nhà nghiên cứu phát hiện ra một ngôi sao lớn hơn Mặt Trời khoảng 8 lần.
"Tôi không thể tin vào mắt mình trước những gì quan sát được", một trong những nhà nghiên cứu Trung Quốc nhận định. Nguồn: AFP
Thú vị thay, nó đang quay quanh một lỗ đen quái vật có tên là LB-1, lớn gấp 70 lần Mặt Trời.
"Dựa trên kiến thức thiên văn chúng ta có được đến nay, các lỗ đen có khối lượng siêu khổng lồ như vậy sẽ không nên tồn tại trong thiên hà của chúng ta, theo hầu hết các mô hình tiến hóa sao hiện nay, ", Liu Jifeng, nhà thiên văn học tại Đài quan sát thiên văn quốc gia Trung Quốc và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết.
"LB-1 có khối lượng lớn gấp đôi so với những gì chúng ta nghĩ là có thể về một lỗ đen trong vũ trụ. Thách thức lớn của các nhà vật lý lý thuyết là phải giải thích được sự hình thành của nó."
Bởi vì lỗ đen LB-1 quá lớn, sự hình thành của nó là một câu đố. Chuyên gia Liu Jifeng cho rằng các lỗ đen có kích thước này là không bình thường, bởi vì những ngôi sao khổng lồ sinh ra chúng thường mất rất nhiều khí khi các ngôi sao này bắt đầu quá trình chết. Do đó, khi các ngôi sao khổng lồ sụp đổ, khối lượng của chúng sẽ tiêu hao rất nhiều.
Lý thuyết hiện tại nói rằng các ngôi sao được tạo thành từ nhiều nguyên tố khác nhau, từ khí nhẹ đến kim loại nặng. Các nguyên tố nhẹ hơn được chuyển đổi thành các vật nặng hơn bằng các phản ứng hạt nhân nhiệt ở lõi của chúng, giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ trong quá trình này.
Nhưng theo phương trình nổi tiếng của Einstein, E = mc², khối lượng ngôi sao nên giảm dần theo thời gian khi nó được chuyển thành năng lượng. Một số hạt cũng có thể thoát qua gió Mặt Trời để ngôi sao mờ đi và sụp đổ để trở thành sao neutron hoặc lỗ đen.
Nếu lý thuyết đó là chính xác, một ngôi sao tương tự Mặt Trời không thể tạo ra lỗ đen có khối lượng bằng với LB-1 đang sở hữu.
Việc phát hiện ra LB-1 đã khiến mọi người phải suy nghĩ lại!
Hầu hết các nhà khoa học tin rằng lỗ đen LB-1 có thể được sinh ra bởi sự hợp nhất 2 lỗ đen với nhau; hoặc thậm chí nó là kết quả của 2 lỗ đen quay quanh nhau (gọi là Lỗ đen nhị phân - BBH). Dù chưa thể khẳng định điều này nhưng công trình gần đây của các máy dò sóng hấp dẫn LIGO và VIRGO đã chứng minh các lỗ đen hợp nhất có thể tạo thành những khối khổng lồ trong vũ trụ rộng lớn.
Có thể lỗ đen LB-1 là kết quả của 2 lỗ đen quay quanh nhau (gọi là BBH - Binary Black Hole). Ảnh: Mark Garlick/Science Photo/Getty Images
Tuy thế, đây là lần đầu tiên trong lịch sử các nhà thiên văn học chứng kiến một 'quái vật vũ trụ' khổng lồ thực sự trong chính thiên hà của chúng ta.
Giáo sư Wu Xuebing, một nhà thiên văn học tại Đại học Bắc Kinh, người không tham gia vào công trình, cho biết việc phát hiện ra lỗ đen LB-1 không chỉ là may mắn. Ông nói rằng Trung Quốc có một số thiết bị nghiên cứu tiên tiến nhất thế giới, vì vậy, đây là khoảng thời gian mà các nhà khoa học đóng góp cho sự tiến bộ của kiến thức loài người, ông nói.
"Đây là một khám phá đáng kinh ngạc. Tôi cảm thấy thực sự may mắn khi được sống trong một kỷ nguyên của những khám phá mới mẻ." - Giáo sư Bangalore Sathyaprakash, giáo sư thiên văn học và vật lý thiên văn tại Đại học bang Pennsylvania, Mỹ cho biết.
Tiến sĩ David Reitze, giám đốc điều hành phòng thí nghiệm LIGO tại Viện Công nghệ California (Mỹ) đã so sánh khám phá này với công trình phát hiện sóng hấp dẫn đã giành giải Nobel trước đó.
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc (tác giả của công trình này) đã tìm thấy lỗ đen LB-1 bằng LAMOST, máy quét thiên hà lớn nhất thế giới đặt tại tỉnh Hà Bắc. LAMOST gồm 4.000 ống kính nhỏ, mỗi ống kính có thể được tập trung vào một mục tiêu riêng.
Công trình là kết quả nghiên cứu của Liu Jifeng và các đồng nghiệp thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc khi tham khảo các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới và sau 3 năm kiểm tra thực tế về hố đen LB-1 khổng lồ. Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Nature tháng 11/2019.
Bài viết sử dụng các nguồn: SCMP, Nature, CNET
* Đọc bài cùng tác giả Trang Ly tại đây.