Phát hiện hố đen lâu đời nhất gần bằng tuổi vũ trụ

Trong một nghiên cứu được công bố ngày 6/11 trên tạp chí Nature Astronomy, các nhà khoa học đã phát hiện ra một hố đen được hình thành chỉ 470 triệu năm sau Big Bang và được đánh giá là lâu đời nhất cho tới hiện tại.

Hình ảnh hố đen hình thành 470 triệu năm sau Big Bang được thu lại bởi các kính viễn vọng không gian James Webb của NASA và Chandra X-Ray Observatory. Ảnh: NASA

Theo hãng tin AP, các kính viễn vọng không gian James Webb của NASA và Chandra X-Ray Observatory đã hợp tác trong suốt năm qua để thực hiện các quan sát trên. Với phát hiện quan trọng này, các nhà khoa học đã có thể xác nhận việc các hố đen siêu khổng lồ tồn tại vào buổi bình minh của vũ trụ không chỉ là giả thuyết.

Cụ thể, 2 kính viễn vọng không gian Webb và Chandra đã sử dụng một kỹ thuật gọi là thấu kính hấp dẫn để phóng đại vùng không gian nơi thiên hà UHZ1 và hố đen lâu đời này tọa lạc. Các kính thiên văn đã sử dụng ánh sáng từ một cụm thiên hà gần hơn nhiều, chỉ cách Trái đất 3,2 tỷ năm ánh sáng, để phóng đại UHZ1 và hố đen ra xa hơn nhiều ở phía sau.

Tuy hình ảnh thu được khá mờ nhạt, tác giả tham gia nghiên cứu Priyamvada Natarajan từ Đại học Yale cho biết việc Chandra sử dụng tia X đã giúp các nhà khoa học xác định được vật thể này chính xác là hố đen. Bà giải thích: “Với tia X, chúng tôi có thể quan sát được cách các đám mây khí bị trọng lực hấp dẫn và bị hút vào hố đen, sau đó tăng tốc và bắt đầu phát ra tia X”. Với trạng thái phát triển hiện tại, hố đen này có thể được coi là một chuẩn tinh.

Tính tới hiện tại, vũ trụ được ước tính khoảng 13,7 tỷ tuổi, đồng nghĩa với việc tuổi của hố đen này là 13,2 tỷ năm nếu nó được hình thành 470 triệu năm sau Big Bang. Ngoài độ tuổi, một điều đáng chú ý nữa ở hố đen này đối với các nhà khoa học chính là kích thước khi nó lớn gấp 10 lần Sagittarius A – hố đen siêu khổng lồ nằm ở trung tâm Dải Ngân hà.

Nguyên nhân là do “vũ trụ vẫn còn quá trẻ để một vật thể khổng lồ như vậy có thể hình thành”, bà Natarajan cho biết. Cụ thể, khối lượng của hố đen này ước tính chiếm từ 10% tới 100% khối lượng của tất cả các ngôi sao trong thiên hà của mình, theo tác giả chính của nghiên cứu Akos Bogdan thuộc Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian.

Được ra mắt ngày 25/12/2021, James Webb là kính viễn vọng không gian lớn nhất và mạnh nhất từng được chế tạo. Với công nghệ của mình, nó sẽ cho phép các nhà khoa học xem xét vũ trụ vào khoảng 200 triệu năm sau Big Bang cũng như chụp được hình ảnh của một số thiên hà đầu tiên được hình thành. Ngoài ra, kính viễn vọng này cũng có thể quan sát các vật thể trong hệ mặt trời của chúng ta từ Sao Hỏa trở ra ngoài, nhìn vào bên trong các đám mây bụi để xem nơi các ngôi sao và hành tinh mới đang hình thành và kiểm tra bầu khí quyển của các hành tinh quay quanh các ngôi sao khác.

Trong khi đó, Chandra X-Ray Observatory là kính viễn vọng được phóng vào quỹ đạo từ năm 1999 và có tầm nhìn tia X.