Mô phỏng hố đen làm méo trường không gian-thời gian. (Ảnh: ESA/Hubble)
Bằng cách sử dụng dự đoán của Albert Einstein về hiệu ứng thấu kính hấp dẫn, các nhà thiên văn học đã phát hiện một trong những hố đen lớn nhất từ trước đến nay, mở ra hy vọng sẽ có thêm hàng nghìn hố đen khác bên ngoài vũ trụ được giới khoa học phát hiện trong thời gian tới.
Theo nghiên cứu công bố ngày 28/3 trên tạp chí Monthly Notices của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh, nhóm các nhà khoa học tại Đại học Durham (Anh) đã phát hiện một hố đen có kích thước lớn nhất từ trước đến nay
Tiến sỹ James Nightingale của Khoa Vật lý Đại học Durham, Trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Hố đen này có khối lượng lớn hơn 30 tỷ lần khối lượng của Mặt Trời, là một trong những hố đen lớn nhất từng được phát hiện và nó vượt quá giới hạn về lý thuyết mà chúng ta nghĩ về độ lớn của một hố đen. Đây thật sự là một phát hiện rất thú vị.”
Hố đen khổng lồ mới phát hiện này nằm cách Trái Đất 2,7 tỷ năm ánh sáng, trong thiên hà sáng nhất cụm Abell 1201, lộ diện do vòm ánh sáng cong từ thiên hà nền bị kéo giãn và nhòe đi bởi lực hấp dẫn cực lớn của nó.
Đây là 1 trong 4 hố đen lớn nhất từng quan sát được và là hố đen đầu tiên quan sát được nhờ hiệu ứng thấu kính hấp dẫn theo dự đoán của Thuyết Tương đối tổng quát của Albert Einstein.
Hiện tượng thấu kính hấp dẫn xảy ra khi thiên hà cạnh bên đóng vai trò như một chiếc kính lúp khổng lồ, ánh sáng truyền về từ một thiên hà xa xôi được khuếch đại và hướng vào bên trong, tiết lộ sự xuất hiện của hố đen.
Nhà thiên văn học James Nightingale miêu tả quá trình này “tương tự như chiếu ánh sáng qua đáy ly rượu” và sẽ cho phép các nhà thiên văn học khám phá các hố đen trong 99% thiên hà khác hiện chưa thể tiếp cận được.
Thuyết Tương đối tổng quát của Einstein mô tả những vật thể đồ sộ bóp méo trường không gian-thời gian như thế nào.
Einstein cho rằng lực hấp dẫn không phải một lực mà là kết quả của độ cong của không gian-thời gian gây ra bởi sự phân bố khối lượng không đồng đều. Đường cong này quyết định cách năng lượng và vật chất di chuyển.
Theo một trong những dự đoán nổi tiếng nhất của Thuyết Tương đối tổng quát, ánh sáng từ thiên hà xa xôi bị bẻ cong bởi lực hấp dẫn của vật thể khổng lồ phía trước, gọi là vòng Einstein.
Các nhà thiên văn học có thể sử dụng hiệu ứng mang tên thấu kính hấp dẫn này để phát hiện thiên thể mờ nhạt không thể quan sát bằng cách khác.
[NASA phát hiện 2 hố đen khổng lồ trong thiên hà lùn sắp va chạm]
Trong phát hiện mới nhất này, các nhà nghiên cứu cũng đã sử dụng những mô phỏng máy tính và hình ảnh từ Kính Viễn vọng Không gian Hubble để xác nhận các kết quả mà họ tìm được, cũng như loại bỏ các yếu tố có thể khiến kết quả sai lệch như sự tập trung quá mức các vật chất tối.
Nhà thiên văn học Nightingale cho rằng kích thước khổng lồ nêu trên phù hợp với những ước tính về một hố đen ở trung tâm dải thiên hà chủ.
Tiến sỹ Nightingale cho biết: "Ngay cả khi là một nhà thiên văn học, tôi cũng khó có thể hiểu được thứ này lớn đến mức nào. Hố đen này lớn hơn phần lớn các thiên hà trong vũ trụ."
Theo ông Nightingale, kích thước tuyệt đối đẩy sự hiểu biết của khoa học về hố đen đến giới hạn của nó. Ông cũng đặt câu hỏi làm thế nào một hố đen có khối lượng đáng kinh ngạc như vậy có thể được hình thành "chỉ trong 13 tỷ năm tồn tại của vũ trụ."
Siêu hố đen nằm bên trong thiên hà sáng nhất thuộc cụm thiên hà Abell 1201. Thiên hà chứa lỗ đen này cũng chịu ảnh hưởng từ trường hấp dẫn của vật thể này. (Nguồn: NASA)
Hố đen là một vật thể cực kỳ đặc trong không gian có lực hấp dẫn mạnh đến mức không có gì, kể cả ánh sáng, có thể thoát ra khỏi nó.
Các hố đen siêu khối lượng là một trong những thực thể lớn nhất ngoài vũ trụ, chúng có khối lượng gấp khoảng 10-40 tỷ lần khối lượng của Mặt Trời.
Hố đen siêu khối lượng rất hiếm và rất khó để có thể phát hiện. Một số chuyên gia tin rằng các hố đen này có thể được hình thành từ các vụ siêu hợp nhất của các thiên hà lớn từ hàng tỷ năm về trước, thời điểm vũ trụ vẫn còn non trẻ.
Theo các nhà thiên văn học, các hố đen này có thể được tìm thấy tại trung tâm các thiên hà rộng lớn, như dải ngân hà - thiên hà chứa Hệ Mặt Trời của chúng ta./.
