Lần đầu tiên các nhà thiên văn học phát hiện ra “sao neutron đen”

Khám phá này có thể thay đổi cách chúng ta hiểu về sự tiến hóa của các ngôi sao trong vũ trụ.

Điều khiến các nhà khoa học bối rối từ lâu là các lỗ đen nhỏ nhất có xu hướng lớn gấp ít nhất 5 lần khối lượng Mặt trời, trong khi các sao neutron gấp 2,5 lần khối lượng Mặt trời. Bên trong ranh giới đó là những gì đã được biết đến với cái tên khoảng cách khối lượng lớn, một phạm vi bí ẩn giữa khối lượng của các lỗ đen và sao neutron (là một dạng trong vài khả năng kết thúc của quá trình tiến hoá sao).

Mới đây, khám phá mới của một nhóm các nhà thiên văn học châu Âu dường như phù hợp với khoảng trống bí ẩn đó.

Sử dụng Đài quan sát Sóng hấp dẫn Giao thoa kế Laser LIGO ở Louisiana và máy dò tìm Virgo ở Ý, một nhóm chuyên gia đã phát hiện ra một thiên thể bất thường có khối lượng gấp khoảng 2,6 lần Mặt trời.

Lý do những phát hiện này rất đáng chú ý là vì chúng ta chưa bao giờ phát hiện ra một vật thể có khối lượng nằm chắc chắn trong khoảng cách khối lượng lý thuyết giữa các sao neutron và lỗ đen trước đó, Laura Nuttall, chuyên gia về sóng hấp dẫn của Viện Đại học Portsmouth, đồng tác giả của bài báo được xuất bản trên Tạp chí Vật lý thiên văn ngày nay, cho biết.

Vật thể được đặt tên là ngôi sao neutron đen được phát hiện lần đầu tiên vào tháng 8, khi nó hợp nhất với một lỗ đen khổng lồ gấp 23 khối lượng Mặt trời, biến thành một lỗ đen cuối cùng gấp 25 khối lượng Mặt trời cách 800 triệu năm ánh sáng so với Trái đất. Hai vật thể có khối lượng cực kỳ khác nhau, khiến nó trở thành một sự hợp nhất rất bất thường.

Đây là một thách thức đối với các mô hình lý thuyết hiện tại để hình thành các cặp vật thể nhỏ gọn với tỷ lệ khối lượng lớn như vậy, trong đó đối tác có khối lượng thấp cư trú trong khoảng cách khối lượng, Vicky Kickyera, giáo sư tại Đại học Tây Bắc của Mỹ nhấn mạnh.

Phát hiện này cho thấy những sự kiện này xảy ra thường xuyên hơn chúng ta dự đoán, làm cho nó trở thành một vật thể có khối lượng thấp thực sự hấp dẫn.

Đối tượng bí ẩn có thể là một ngôi sao neutron hợp nhất với một lỗ đen, một khả năng thú vị được mong đợi về mặt lý thuyết nhưng chưa được xác nhận bằng quan sát. Tuy nhiên, với khối lượng gấp 2,6 lần Mặt trời của chúng ta, nó vượt quá dự đoán hiện tại về khối lượng sao neutron tối đa và thay vào đó có thể là lỗ đen nhẹ nhất từng được phát hiện.