Phát hiện hố đen “lang thang” giúp giải bài toán lớn của vũ trụ

Hố đen thường nằm ở trung tâm thiên hà. Lần đầu tiên, các nhà khoa học phát hiện một hố đen lang thang ngoài rìa vẫn hút vật chất, phát năng lượng , thay đổi cách hiểu cũ về hố đen và vũ trụ.

Một thiên hà có hố đen “lang thang” đang hút vật chất và di chuyển ra vùng rìa (Ảnh: Space).

Hố đen ở “ngoài rìa” thiên hà vẫn hoạt động mạnh

Nhóm nghiên cứu thuộc Đài thiên văn Thượng Hải công bố trên tạp chí Science Bulletin vào tháng 9/2025: một hố đen trung gian với khối lượng ước tính khoảng 300.000 lần khối lượng Mặt Trời , nằm cách trung tâm thiên hà gần 3.000 năm ánh sáng, vẫn tiếp tục hút vật chất và giải phóng năng lượng mạnh mẽ.

Thiên hà chứa hố đen này có tên MaNGA 12772-12704, thuộc nhóm thiên hà lùn, cách Trái Đất khoảng 230 triệu năm ánh sáng. Đây là lần đầu tiên một trường hợp “hố đen không trung tâm” trong thiên hà lùn được xác minh bằng đầy đủ dữ liệu quan sát thực tế.

Để xác nhận đây thực sự là một hố đen, nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu thu thập trong suốt 30 năm (1993-2023) từ kính thiên văn sóng vô tuyến VLA (Very Large Array).

Hố đen siêu khối lượng phóng luồng vật chất cực mạnh (Ảnh: Space).

Kết quả cho thấy nguồn sáng tại vị trí này có sự thay đổi cường độ – lúc sáng, lúc mờ, không theo quy luật cố định. Đây là dấu hiệu điển hình cho thấy có một hố đen đang hiện diện và tương tác với môi trường xung quanh.

Không chỉ vậy, hố đen này còn phát ra tia năng lượng ở quy mô parsec (tương đương khoảng 3,26 năm ánh sáng).

Nhóm nghiên cứu khẳng định đây là một hố đen thực sự, không phải các vật thể “giả danh” như tàn dư siêu tân tinh.

Gợi mở lời giải cho câu hỏi lớn trong vũ trụ

Trong hơn 3.000 thiên hà nhỏ được khảo sát, nhóm nghiên cứu chỉ tìm thấy một trường hợp duy nhất là thiên hà MaNGA 12772-12704 đáp ứng đầy đủ ba tiêu chí:

- Có nhân phát sáng mạnh;

- Có tia năng lượng phát ra rõ nét;

- Có biến đổi sáng – tối kéo dài nhiều năm.

Minh họa mô phỏng một hố đen bị đẩy bật khỏi trung tâm thiên hà, kéo theo sau là vệt khí phát sáng rực rỡ (Ảnh: Đại học Keio).

“Phát hiện này buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về quá trình đồng tiến hóa giữa hố đen và thiên hà. Hố đen không chỉ ở trung tâm, mà còn có thể âm thầm định hình lại thiên hà chủ từ vùng rìa”, trưởng nhóm nghiên cứu đề tài, thuộc Đài Thiên văn Thượng Hải cho biết.

Dù không nằm ở trung tâm thiên hà, hố đen vẫn có thể tác động mạnh đến môi trường xung quanh. Quá trình hút vật chất và phóng tia năng lượng của chúng có thể ảnh hưởng đến sự hình thành sao mới, làm biến đổi dòng khí trong thiên hà, từ đó ảnh hưởng đến sự phát triển tổng thể của chính thiên hà đó.

Trong tương lai, với sự hỗ trợ của các kính thiên văn thế hệ mới như SKA (Square Kilometre Array), ngVLA (next-generation Very Large Array), hay hệ thống FAST của Trung Quốc, các nhà thiên văn học kỳ vọng sẽ tìm thấy thêm nhiều “hố đen lang thang” khác.

Những hố đen này từng bị bỏ qua vì không phát sáng rõ hoặc nằm quá xa trung tâm thiên hà nên khó bị phát hiện. Nhưng giờ đây, chúng có thể chính là những mảnh ghép quan trọng để giúp con người hiểu rõ hơn về cách vũ trụ và các thiên hà phát triển trong hàng tỷ năm qua.