Lỗ đen có thể đã phát triển khác biệt khi vũ trụ “trẻ” hơn

Các lỗ đen có thể phát triển theo hai cách, chúng sẽ hợp nhất với các lỗ đen khác hoặc chúng nuốt chửng các vật chất xung quanh.

Tìm hiểu làm thế nào các lỗ đen này phát triển rất quan trọng trong việc tìm hiểu các cấu trúc khác trong vũ trụ đã thay đổi như thế nào kể từ Vụ nổ lớn.

Ở trung tâm của hầu hết mọi thiên hà đều có một lỗ đen siêu lớn. Một số hoạt động mạnh mẽ, một số khác thì yên tĩnh, nhưng tất cả chúng đều đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các thiên hà.

Để nghiên cứu sự phát triển của lỗ đen kỹ hơn, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mô hình trên lý thuyết cho thấy sự phát triển của lỗ đen phụ thuộc vào khối lượng của nó và thời kỳ vũ trụ được xem xét.

Trong vũ trụ sơ khai, các lỗ đen nhỏ phát triển chủ yếu từ sự hợp nhất với các lỗ đen khác, trong khi các lỗ đen lớn hơn tăng khối lượng bằng cách bồi đắp.

“Chúng tôi tin rằng mọi thiên hà đều chứa một lỗ đen khổng lồ ở trung tâm của nó, điều chỉnh sự hình thành của các ngôi sao . Hiểu cách các lỗ đen hình thành, lớn lên và được kết hợp với các thiên hà là nền tảng cho sự hiểu biết và kiến thức của chúng ta về vũ trụ”, tiến sĩ Fabio Pacucci của Đại học Harvard, nhà nghiên cứu chính cho biết.

Bài kiểm tra trên lý thuyết được các nhà khoa học đánh giá là khá đơn giản. Các lỗ đen phát triển từ sự bồi tụ của vật chất dự kiến sẽ quay trên trục của chúng nhanh hơn các lỗ phát triển thông qua sáp nhập. Tuy nhiên, những hạn chế công nghệ hiện nay vẫn khiến việc kiểm tra trở nên khó khăn.

“Mô hình của chúng tôi sẽ là bước quan trọng trong các nỗ lực quan sát trong tương lai để phát hiện các quần thể lỗ đen cổ đại . Các lỗ đen trong vũ trụ ban đầu sẽ là công cụ cung cấp một bức tranh rõ ràng hơn về cách các lỗ đen phát triển và cùng phát triển với các thiên hà”, Fabio Pacucci cho biết thêm.

Ngoài ra các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh các đài quan sát tia X và sóng hấp dẫn trong tương lai như Athena và LISA sẽ có thể tạo ra một danh mục lớn hơn các vòng quay lỗ đen qua các thời đại của vũ trụ.