Vật thể bí ẩn trong va chạm vũ trụ

Vào tháng Tám năm ngoái, các máy dò hấp dẫn LIGO và Virgo đã phát hiện tín hiệu được cho là xuất phát từ vụ va chạm lỗ đen và sao neutron.

Hiện giờ, các nhà khoa học khẳng định tín hiệu đó và đặt cho nó cái tên là GW190814. Tuy nhiên, dường như sao neutron trong vụ va chạm vũ trụ ấy hoàn toàn không phải là sao neutron!

Thông thường, sau vụ nổ siêu tân tinh là còn lại lỗ đen hoặc sao neutron. Kết quả cuối cùng phụ thuộc vào khối lượng của ngôi sao đầu tiên, được thể hiện trong phần lớn các vật thể được quan sát. Những ngôi sao neutron nặng nhất có khối lượng nhỏ hơn 2,5 lần khối lượng Mặt trời. Còn các lỗ đen nhẹ nhất nặng hơn ngôi sao của chúng ta 5 lần. Giữa sao neutron nặng nhất và lỗ đen nhẹ nhất là “khoảng trống khối lượng”. Hiện giờ, trong “khoảng trống khối lượng” ấy, các nhà khoa học quan sát được vật thể đầu tiên với khối lượng trung bình.

Vật thể khác thường có khối lượng bằng khoảng 2,6 lần khối lượng Mặt trời và là một thành phần của vụ va chạm với lỗ đen nặng hơn Mặt trời 23 lần. Vụ va chạm đó xảy ra ngày 14/8/2019. Đây là vụ va chạm khác thường bởi 2 lý do: Nó gây ra bức xạ sóng hấp dẫn với tỷ lệ khối lượng cực đoan (9:1); còn bản thân đối tượng hoặc là loại sao neutron nặng nhất, hoặc là loại lỗ đen nhẹ nhất.

“Các mô hình lý thuyết hiện hành là thách thức đối với việc liên kết các cặp vật thể với tỷ lệ khối lượng lớn, trong đó vật thể có khối lượng nhỏ xuất phát từ “khoảng trống khối lượng”. Phát hiện này gợi ý rằng các sự kiện đó xảy ra thường xuyên hơn so với dự đoán ban đầu của chúng ta” – Giáo sư Vicky Kalogera ở ĐH Northwestern (Mỹ), cho biết.

Sau khi phát hiện sóng hấp dẫn trong máy dò LIGO, cả giới thiên văn náo động. Hơn chục kính viễn vọng mặt đất và một vài kính viễn vọng không gian hối hả tìm đối tượng phát ra sóng hấp dẫn đó. Tuy nhiên, không ai phát hiện ra bất kỳ sự kiện trung gian nào.

“Vật thể bí ẩn có thể là sao neutron liên kết với lỗ đen. Tuy nhiên, với khối lượng bằng 2,6 lần khối lượng Mặt trời, vật thể vượt qua giới hạn của dự đoán về khối lượng lớn nhất của sao neutron. Thay vào đó, vật thể có thể là lỗ đen nhẹ nhất mà chúng ta biết đến” – Giáo sư Kalogera nói.

Bản chất thật sự của vật thể bí ẩn nói trên vẫn chưa được các nhà khoa học kết luận. Các nhà khoa học cho biết, cần phải có nhiều quan sát hơn để thu thập thêm kiến thức về kiểu vật thể này.