Siêu hố đen đang lớn rất nhanh, khoa học bó tay
Dù đã biết các siêu hố đen nặng hơn Mặt Trời hàng tỷ lần và nằm ở tâm của thiên hà, các nhà khoa học vẫn chưa rõ tại sao chúng lớn nhanh đến như vậy.
Theo ước tính, vũ trụ đã gần 14 tỷ năm tuổi. Các nghiên cứu cho thấy siêu hố đen tồn tại trong giai đoạn sơ khai, tức 800 triệu năm sau khi vũ trụ hình thành. Về lý thuyết, phải mất rất lâu để hố đen lớn lên, nhưng tại sao chúng lại tăng khối lượng nhanh đến thế?
Đây là câu hỏi thách thức sự hiểu biết của con người về các sự kiện không- thời gian (spacetime event). Ngày 27/3, nghiên cứu được đăng tải trên The Astrophysical Journal đã phần nào tìm ra câu trả lời.
Các siêu hố đen có thể đã hình thành 800 triệu năm sau vụ nổ Big Bang. Ảnh: NASA.
Lumen Boco, đồng tác giả nghiên cứu cho biết họ sử dụng mô hình lý thuyết để theo dõi sự hình thành và lớn lên trong giai đoạn đầu của các siêu hố đen. Kết quả cho thấy chúng phát triển nhanh chóng do sự hợp nhất của sao neutron và các hố đen nhỏ hơn.
Theo The Next Web, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra bằng chứng quan sát về sự lớn lên của siêu hố đen ở trung tâm thiên hà, cũng là nơi chúng hình thành trong giai đoạn đầu. Ở thời điểm đó, thiên hà có hàm lượng khí cao, tốc độ hình thành sao rất nhanh.
“Các ngôi sao lớn tồn tại trong thời gian ngắn rồi phát triển thành hố đen sao (stellar black hole)… Dù không lớn nhưng đa phần chúng được hình thành trong các thiên hà này”, Andrea Lapi, cố vấn của Boco cho biết.
Khối khí dày xung quanh thiên hà có hiệu ứng ma sát động mạnh khiến các hố đen nhỏ bị hút đến vùng trung tâm. Chúng kết hợp với nhau tạo nên hạt giống (seed) góp phần hình thành siêu hố đen.
Thời gian lớn lên của siêu hố đen nhanh hơn rất nhiều so với lý thuyết cổ điển. Ảnh: NASA.
“Theo lý thuyết cổ điển, một siêu hố đen lớn lên tại tâm thiên hà sẽ thu nhận các vật chất xung quanh, chủ yếu là khí, tự nuôi chúng lớn dần rồi nuốt chửng.
Do đó, trong giai đoạn đầu khi khối lượng còn nhỏ, hố đen lớn rất chậm. Theo tính toán, để đạt khối lượng gấp hàng tỷ lần Mặt Trời, chúng sẽ cần khoảng thời gian lâu hơn tuổi của vũ trụ”, Boco cho biết.
Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy sự phát triển lớn lên trong thực tế của siêu hố đen nhanh hơn rất nhiều. Theo đó, quá trình di chuyển và hợp nhất các hố đen sao có thể giúp hạt giống siêu hố đen đạt khối lượng gấp 10.000-100.000 lần Mặt Trời chỉ trong 50-100 triệu năm.
Nhóm nghiên cứu còn đưa ra kỹ thuật để các nhà thiên văn học kiểm chứng lý thuyết mà họ đưa ra. Sự kết hợp nhiều hố đen sao với hạt giống hố đen ở trung tâm thiên hà sẽ tạo ra sóng hấp dẫn có thể phát hiện bằng máy dò.
Cụ thể, các hệ thống như LIGO hay VIRGO có khả năng ghi nhận sóng hấp dẫn phát ra trong giai đoạn đầu của sự hình thành siêu hố đen. Bên cạnh đó, kính thiên văn Einstein trong tương lai không chỉ phát hiện sóng hấp dẫn mà còn có thể phân tích, mô tả chúng. Giao thoa kế không gian LISA dự kiến hoạt động năm 2034 sẽ phân tích giai đoạn kế tiếp của sự hình thành siêu hố đen.
Vật chất mạnh nhất trong vũ trụ Theo nghiên cứu trên tạp chí khoa học chuyên ngành (PRL) năm 2018, “nuclear pasta” là vật chất mạnh nhất trong vũ trụ, dày hơn bất cứ thứ gì trên Trái Đất.
Phúc Thịnh
Darwin có thể đã sai về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất?
Theo giả thuyết của nhà bác học Charles Darwin, sự sống có thể được hình thành trong một "hồ nước ấm áp" có chứa đầy các loại muối, ánh sáng, nhiệt độ... Nhưng giả thuyết này có thể không chính xác.
Để đi tìm lời giải sau giả thuyết của Darwin, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học London có một giả thuyết khác. Họ đã tái tạo lại hoàn cảnh nguyên thủy mà theo đó, tia sáng của sự sống có thể đã xảy ra và họ tin rằng nó đã xảy ra trong... các lỗ thông thủy nhiệt dưới biển sâu.
Giả thuyết của nhà bác học Darwin liên quan đến nguồn gốc của sự sống vừa được chứng minh có thể không chính xác.
Nhóm nghiên cứu đã chứng minh việc tạo thành công các tế bào sơ khai trong môi trường giống như nước biển. Nói cách khác các nhà khoa học đã chỉ ra rằng nó có thể giúp cho sự sống tự phát triển trong những lỗ thông hơi sâu dưới đại dương nơi nhiệt bị giữ lại sẽ khiến hóa chất xoáy và phản ứng.
Tác giả chính của nghiên cứu, Nick Lane cho biết: "Có nhiều lý thuyết cạnh tranh về việc cuộc sống bắt đầu từ đâu và như thế nào. Các lỗ thông thủy nhiệt dưới nước là một trong những vị trí hứa hẹn nhất cho sự khởi đầu của cuộc sống. Những phát hiện của chúng tôi tăng thêm trọng lượng cho lý thuyết đó với bằng chứng thực nghiệm vững chắc".
Trong khi cả hai lý thuyết Darwin và Lane đưa ra đều có những cơ sở nhất định thì về mặt lý thuyết, còn có những điều khác cần xem xét.
Trong khi đó, các nhà sinh vật học có một lý thuyết khác đó là sự sống bắt nguồn từ... sao Hỏa và được vận chuyển đến Trái Đất thông qua tiểu hành tinh.
Hiện tại, giả thuyết mới của các nhà khoa học Anh đang khiến giới khoa học quan tâm đặc biệt nhờ các bằng chứng thực nghiệm khá thuyết phục. Tuy nhiên, các nhà khoa học cần có thêm các bằng chứng vững chắc hơn nữa khi phủ nhận hoàn toàn giả thuyết của nhà bác học Darwin vốn tồn tại lâu nay.
Trang Phạm
Theo dantri.com.vn/Thenextweb
"Lõi" của nhiều thiên hà khổng lồ đã hình thành sau Vụ nổ Big Bang Nghiên cứu một thiên hà xa xôi có khối lượng lớn hơn Milky Way, kết quả cho thấy 'lõi' của các thiên hà khổng lồ trong vũ trụ đã hình thành 1,5 tỷ năm sau Vụ nổ Big Bang, sớm hơn khoảng 1 tỷ năm so với các phép đo trước đó. Các nhà nghiên cứu đã công bố phân tích của họ...