Lần đầu phát hiện hệ ba hố đen

Hạo Nhiên21:42 25/10/2024

Các nhà vật lý học lần đầu tiên phát hiện một hệ ba hố đen , và sự tồn tại của chúng thách thức giả thuyết về sự hình thành hố đen đã được biết đến lâu nay.

Kết xuất đồ họa về khái niệm hệ ba hố đen . ẢNH: MIT

Từ trước đến nay, nhiều hố đen được tìm thấy trong tình trạng thuộc hệ nhị phân. Hệ này bao gồm một hố đen và thiên thể thứ cấp , chẳng hạn như một ngôi sao , hoặc hố đen khác, theo trang Interesting Engineering hôm 25.10.

Trong báo cáo mới đăng trên chuyên san Nature , các nhà vật lý của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Viện Công nghệ California (Caltech) mô tả sự tồn tại của một hệ ba hố đen cách trái đất khoảng 8.000 năm ánh sáng.

Hệ mới bao gồm một hố đen ở trung tâm, đang “ngốn ngấu” một ngôi sao nhỏ ở khoảng cách cực gần. Ngôi sao này mất khoảng 6 ngày rưỡi để hoàn thành vòng xoay quanh hố đen.

Đáng ngạc nhiên hơn là các chuyên gia đồng thời quan sát được một ngôi sao thứ hai đang xoay quanh hố đen ở khoảng cách xa hơn. Các nhà vật lý học ước tính thành viên thứ ba phải mất đến 70.000 năm mới hoàn thành chu kỳ xoay quanh hố đen trung tâm.

Việc lực hấp dẫn của hố đen có thể khống chế một thiên thể ở khoảng cách xa đến thế làm dấy lên nhiều câu hỏi về nguồn gốc của nó.

Hố đen được cho hình thành sau một vụ nổ của một ngôi sao giẫy chết, trong quá trình phóng thích một khối lượng năng lượng và ánh sáng khổng lồ trước khi sụp đổ thành hố đen vô hình, gọi là vụ nổ tân tinh.

Tuy nhiên, phát hiện của MIT và Caltech cho thấy nếu hố đen được khai sinh sau một vụ nổ tân tinh, lẽ ra ngôi sao thứ hai không thể nào hiện diện như nó vốn có.

Để giải thích hệ ba hố đen, đội ngũ nghiên cứu nghi ngờ hố đen hình thành theo một quá trình nhẹ nhàng hơn, theo đó một ngôi sao sụp đổ trực tiếp nhưng không phóng thích năng lượng khổng lồ.

Hệ ba hố đen có thể là chứng cứ đầu tiên cho thấy một hố đen có thể hình thành từ một quy trình ít bạo lực hơn.

Lộ chân dung hố đen “gã khổng lồ hiền lành” trong dải ngân hà

Phát hiện bí ẩn về hố đen tại trung tâm các thiên hà

Lần đầu tiên một nghiên cứu do Trung Quốc dẫn đầu đã chỉ ra bằng chứng trực tiếp về ảnh hưởng to lớn của một hố đen siêu lớn với sự sống và cái chết của thiên hà nơi nó cư trú.

Bằng cách kiểm tra 69 thiên hà gần đó, các nhà nghiên cứu từ Trung Quốc và Pháp phát hiện ra rằng lỗ đen ở trung tâm của một thiên hà có thể làm ấm khí lạnh xung quanh, ngăn không cho nó ngưng tụ và hình thành các ngôi sao mới.

"Khí lạnh là nguyên liệu thô thiết yếu để hình thành sao. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy lỗ đen càng lớn thì khí lạnh trong thiên hà càng ít", Wang Tao, nhà nghiên cứu chính từ Đại học Nam Kinh (Trung Quốc), cho biết.

Nghiên cứu này có thể giải thích lý do tại sao một số thiên hà tiếp tục phát triển trong một thời gian dài khi những thiên hà khác lại thụ động và không hoạt động, các nhà nghiên cứu báo cáo trên tạp chí Nature.

David Elbaz, đồng tác giả nghiên cứu từ Đại học Paris-Saclay (Pháp), đã so sánh hiện tượng này với việc đặt một chiếc cốc úp ngược lên trên ngọn nến.

"Sau vài giây, ngọn nến tắt do thiếu không khí. Tương tự như vậy, lỗ đen ngăn không cho thiên hà tiếp tục chiếu sáng những ngôi sao mới", David Elbaz nói.

Các thiên hà là những khối xây dựng cơ bản của vũ trụ. Mỗi thiên hà thường chứa hàng triệu đến hàng nghìn tỉ ngôi sao, cùng với khí giữa các vì sao, bụi và một lỗ đen siêu lớn nằm ở trung tâm của nó.

Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng khối lượng của lỗ đen siêu lớn có liên quan chặt chẽ đến khối lượng những ngôi sao trong một thiên hà nhất định, David Elbaz nói với tờ SCMP.

"Lỗ đen có khối lượng bằng khoảng 1/1.000 khối lượng tất cả ngôi sao trong vùng trung tâm của thiên hà - khu vực mà quá trình hình thành sao đã ngừng từ lâu", Wang Tao cho hay.

Nhóm nhà nghiên cứu từ Trung Quốc và Pháp phát hiện ra rằng lỗ đen ở trung tâm thiên hà có thể làm nóng khí lạnh xung quanh và ngăn chặn nó hình thành các ngôi sao mới - Ảnh: Shutterstock Images

Những nhà thiên văn học gợi ý rằng lỗ đen bằng cách nào đó có thể ngăn cản việc hình thành các ngôi sao mới, nhưng đến nay vẫn chưa có bằng chứng trực tiếp nào hỗ trợ cho lý thuyết này.

Nghiên cứu mới tập trung vào một loại khí cụ thể gọi là hydro nguyên tử, thành phần chính của môi trường giữa các vì sao và là thành phần quan trọng trong quá trình hình thành sao.

Bằng cách phân tích 69 thiên hà trong vũ trụ gần chúng ta, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng lượng hydro nguyên tử trong một thiên hà có mối tương quan mạnh với khối lượng lỗ đen ở trung tâm thiên hà, thay vì với các yếu tố khác như tổng số lượng sao hoặc kích thước vùng trung tâm thiên hà.

"Sau khi loại trừ ảnh hưởng của khối lượng lỗ đen, mối tương quan giữa hàm lượng khí lạnh và các thông số khác trở nên rất yếu. Điều này càng chỉ ra rằng khối lượng lỗ đen là thông số vật lý quan trọng nhất quyết định lượng khí lạnh trong một thiên hà", Wang Tao nói với tờ China Science Daily.

Theo David Elbaz, có hai cách giải thích khả thi cho phát hiện như vậy. Đầu tiên, lỗ đen có thể đẩy khí ra khỏi thiên hà nhưng kịch bản này gặp phải một vấn đề. "Chúng ta thấy nhiều thiên hà trải qua quá trình hình thành sao, dù có một lỗ đen đang hoạt động trong đó", ông nói.

Cách giải thích thứ hai là các luồng khí từ một lỗ đen đang hoạt động có thể làm nóng khí liên thiên hà xung quanh và ngăn cản nó nuôi dưỡng cho thiên hà. Hiện tượng này được gọi là sự thiếu chất của thiên hà.

David Elbaz đồng tình với cách giải thích thứ hai - giải pháp ngày càng được ưa chuộng bởi các mô phỏng số trong nghiên cứu vũ trụ học.

Cuối cùng, nghiên cứu mới đã cung cấp một quan sát trực tiếp để xác thực giả thuyết này, David Elbaz nói. Phát hiện này khiến David Elbaz ngạc nhiên sau khi các nghiên cứu trước đây đều không tìm thấy bằng chứng trực tiếp, "cung cấp một lời giải thích hợp lý cho hành vi của các thiên hà mà chúng ta quan sát được trong vũ trụ", ông nói.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu có kế hoạch sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng vô tuyến FAST của Trung Quốc cũng như Kính thiên văn Square Kilometre Array sắp ra mắt ở Nam Phi và Úc để kiểm tra các phát hiện của họ với các thiên hà nhỏ hơn và xa hơn.

Wang Tao cho hay: "Điều này sẽ giúp chúng tôi điều chỉnh kết luận của mình và xác nhận khả năng áp dụng chung của nó".

Square Kilometre Array là dự án kính thiên văn mặt đất xây dựng từ hàng nghìn ăng ten nằm rải rác trên diện tích 1,2km², là hệ thống kính viễn vọng sóng vô tuyến khổng lồ thế hệ mới.

Kính viễn vọng vô tuyến FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) là một trong những công cụ quan sát vũ trụ hiện đại và mạnh mẽ nhất thế giới. Được đặt tại Trung Quốc, FAST nổi bật với nhiều đặc điểm ấn tượng:

- Kích thước khổng lồ: Với đường kính 500 mét, FAST là kính viễn vọng vô tuyến một đĩa đơn lớn nhất thế giới, vượt xa các kính thiên văn khác về quy mô.

- Độ nhạy cao: Nhờ kích thước và thiết kế tối ưu, FAST có độ nhạy rất cao, cho phép thu thập các tín hiệu vô tuyến yếu từ những nguồn rất xa và mờ nhạt trong vũ trụ.

- Khả năng quan sát rộng: FAST có khả năng quan sát một vùng trời rất rộng, giúp các nhà khoa học khám phá nhiều hiện tượng thiên văn khác nhau.

- Các mục tiêu nghiên cứu: FAST được sử dụng để nghiên cứu nhiều lĩnh vực thiên văn học, bao gồm tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất, nghiên cứu các vụ nổ tia gamma, phát hiện và nghiên cứu các pulsar (sao xung), những ngôi sao neutron quay nhanh và phát ra bức xạ điện từ, nghiên cứu các thiên hà xa xôi.

Vì sao FAST lại quan trọng?

- Mở ra những chân trời mới cho thiên văn học: Với khả năng quan sát vượt trội, FAST giúp các nhà khoa học khám phá những vùng vũ trụ chưa từng được biết đến, tìm ra những hiện tượng mới và kiểm chứng các lý thuyết vật lý.

- Đóng góp vào sự phát triển của khoa học: FAST là công cụ nghiên cứu quan trọng, giúp thúc đẩy sự phát triển của nhiều lĩnh vực khoa học, từ vật lý thiên văn đến công nghệ thông tin.

- Tăng cường vị thế của Trung Quốc trong nghiên cứu vũ trụ: FAST là một minh chứng cho sự đầu tư mạnh mẽ của Trung Quốc vào nghiên cứu khoa học và công nghệ, giúp nước này trở thành một cường quốc trong lĩnh vực thiên văn học.

Lần đầu tiên chứng kiến quá trình hố đen thức giấc, nuốt chửng vật chất xung quanh Các nhà thiên văn học đã chứng kiến một cảnh tượng chưa từng thấy trong vũ trụ: Đó là sự thức giấc của hố đen siêu nặng ở trung tâm một thiên hà xa xôi. Vào cuối năm 2019, một nhóm các nhà thiên văn học đã chú ý đến một thiên hà không mấy nổi bật có tên là SDSS1335 0728, nằm...

Bạn thấy bài viết này có hữu ích không?

Có

Không

Tin liên quan

Xem thêm Share

Xem nhiều

Mẹ Cường Đô La chính thức bị đề nghị truy tố, liên quan số tiền 297 tỷ02:44

Hùng Thuận bất ngờ "lột xác" ở tuổi 42, hôn nhân mới và cú đổi đời gây choáng02:56

MC Thu Uyên phải làm gì khi 'Như Chưa Hề Có Cuộc Chia Ly' có nguy cơ dừng sóng?04:51

Đen Vâu cúi đầu xin lỗi tại live concert, hình ảnh tiều tụy, Mỹ Tâm liền an ủi02:35

Park Bo Gum: từ tuổi thơ mất mát gánh nợ đến biểu tượng quốc dân Hàn Quốc04:43

Hoa hậu Tiểu Vy đăng đàn "bức xúc", hé lộ sự cố khiến cô không thể im lặng02:36

Negav ẵm quán quân ATSH, Trấn Thành lặng thinh, Hieuthuhai phản ứng còn sốc hơn?02:40

Chị gái Jisoo bị nghi ngờ hại em, chi tiết vụ việc năm xưa khiến fan "sốc"02:42

Hòa Minzy xin lỗi gấp Mỹ Tâm giữa concert See The Light, lý do không ai nghi ngờ02:22

Hoa hậu Phần Lan gây bão khi bị tước vương miện vì hành động bị tố kỳ thị châu Á02:37

Doãn Quốc Đam gia nhập hội nam chính phim trăm tỷ, lập kỳ tích phòng vé02:54

Tiêu điểm

Tin đang nóng

Tin mới nhất

Tòa nhà dặt dẹo như sắp đổ, trụ vững qua nhiều trận động đất suốt 30 năm

22:07:37 13/12/2025

Suốt hàng chục năm qua, tòa nhà với tên gọi "El Inmortal" (tạm dịch: Kẻ bất tử) trở thành một trong những công trình mang tính biểu tượng của thành phố Machala (Ecuador).

Bức ảnh cáo Bắc Cực xanh đẹp như cổ tích gây sốt cuộc thi ảnh 2025

20:01:50 13/12/2025

Khoảnh khắc hiếm hoi về cáo Bắc Cực xanh trên vách đá Alaska giúp nhiếp ảnh gia Utah giành giải cao nhất cùng phần thưởng 5.000 USD.

Người đàn ông bắt được 'thủy quái' nặng 200kg trên sông

19:20:57 13/12/2025

Nhóm người đàn ông đã bắt được một con cá da trơn khổng lồ nặng khoảng 200kg. Họ phải rất vất vả mới kéo được con cá lên khỏi mặt nước và đưa nó qua một con dốc đứng.

Phát hiện chấn động có thể viết lại lịch sử Ai Cập cổ đại

19:20:55 13/12/2025

Nghiên cứu mới dùng phương pháp carbon phóng xạ đã lùi gần một thế kỷ mốc khởi đầu Vương triều Mới, viết lại câu chuyện khởi nguyên Ai Cập.

Khám phá bức tường 7.000 năm tuổi dưới biển phía Tây nước Pháp

19:20:53 13/12/2025

Các cấu trúc nằm ở độ sâu khoảng 9m dưới mặt nước và được xác định có niên đại từ khoảng 5.800-5.300 năm trước Công nguyên, vào thời kỳ khi mực nước biển thấp hơn nhiều so với hiện nay.

Phát hiện thứ giống kẹo cao su ở thế giới ngoài Trái Đất

19:19:22 13/12/2025

Một nghiên cứu mới dựa trên mẫu vật tiểu hành tinh Bennu mà tàu vũ trụ OSIRIS-REx của NASA thả xuống Trái Đất năm 2023 đã tiết lộ một loại vật liệu giống như kẹo cao su

7 khoảnh khắc hoang dã đẹp nhất năm khiến thế giới ngỡ ngàng

20:58:12 11/12/2025

National Geographic công bố bộ ảnh hoang dã nổi bật nhất năm, ghi lại khoảnh khắc hiếm về gấu trắng, cá mập, linh dương và nhiều loài quý hiếm.

Nửa đêm thức giấc, người đàn ông bỗng phát hiện thứ 'đáng sợ' ngoài cửa

20:56:08 11/12/2025

Nghe thấy tiếng chuông lúc nửa đêm, người đàn ông dậy kiểm tra quanh nhà đến khi nhìn cửa gần như ngất xỉu khi nhìn thấy thứ đáng sợ.

Bức ảnh khỉ đột nô đùa trong rừng gây chú ý

20:54:15 11/12/2025

Một khoảnh khắc đầy vui nhộn của thiên nhiên vừa được tôn vinh tại cuộc thi ảnh hài hước về động vật hoang dã Nikon Comedy Wildlife Photo Award

Chuyện bi hài SEA Games 33: VĐV bị huấn luyện viên ép giả vờ chấn thương để bị loại

16:53:26 11/12/2025

Làng điền kinh Malaysia đang rúng động trước thông tin gây tranh cãi về việc một huấn luyện viên bị tố cáo đã ép buộc vận động viên trẻ triển vọng Danish Irfan giả vờ chấn thương để rút khỏi đội hình tham dự SEA Games 33.

Nhìn ra ngoài vườn, người dân phát hiện cảnh tượng "nổi da gà"

14:50:46 10/12/2025

Người dân sống ở một khu chợ ở tỉnh Nonthaburi, Thái Lan cho rằng, họ xả nước nhưng không thấy chảy, cống ứng động nước. Thấy vậy họ bật nắp cống lên thấy cảnh tượng nổi da dà,

Phát hiện bất ngờ về những người có chỉ số thông minh cao

14:46:30 10/12/2025

Nghiên cứu mới cho thấy sự thông minh của con người cũng phải trả giá. Mỗi bước tiến nhận thức có thể đi kèm cái giá là não bộ trở nên mong manh, dễ tổn thương hơn.