Vụ sáp nhập giữa hố đen và vật thể bí ẩn

Các nhà vật lý thiên văn phát hiện tín hiệu sóng vô tuyến kỳ lạ phát ra từ quá trình sáp nhập giữa hố đen và một vật thể chưa xác định.

Mô phỏng vụ va chạm giữa hố đen và vật thể chưa xác định. Video: Space.

Một nhóm nhà nghiên cứu thông báo lần đầu tiên phát hiện tín hiệu sóng vô tuyến tạo bởi vụ va chạm của hố đen với một vật thể lớn hơn ngôi sao neutron lớn nhất nhưng nhỏ hơn hố đen nhỏ nhất. Dù phát hiện này phức tạp đến mức các nhà khoa học khó có thể xác định chính xác những gì xảy ra, tín hiệu này mang lại hy vọng về nhiều quan sát mới lạ hơn nữa trong thời gian tới. Phát hiện cũng cung cấp hiểu biết về quá trình xảy ra vụ nổ siêu tân tinh, theo Christopher Berry, nhà thiên văn học nghiên cứu sóng hấp dẫn ở Đại học Northwestern University và Đại học Glasgow, đồng tác giả nghiên cứu. Berry và cộng sự công bố phát hiện hôm 23/6 trên tạp chí Astrophysical Journal Letters.

Nhóm nghiên cứu thu được tín hiệu sóng hấp dẫn vào ngày 14/8/2019. Phân tích ban đầu cho thấy vụ va chạm có thể là một hố đen sáp nhập với sao neutron. Đó là sự kiện mà giới nghiên cứu luôn chờ đợi bởi trước đó họ mới chỉ phát hiện các vụ sáp nhập giữa hai vật thể cùng loại. Nhưng khi tiến hành thêm nhiều phân tích với dữ liệu, họ nhận ra vật thể va chạm với hố đen còn kỳ lạ hơn. Theo kết quả phân tích, hố đen có khối lượng gấp 23 lần Mặt Trời và vật thể còn lại nặng gấp 2,6 lần Mặt Trời.

Vật thể bí ẩn có khối lượng trên nằm trong khoảng chênh lệch giữa hố đen và sao neutron. Nó nhỏ hơn nhiều so với bất kỳ hố đen nào từng được nghiên cứu từ trước tới nay nhưng lớn hơn mọi ngôi sao neutron đã biết, khiến các nhà nghiên cứu không thể phân loại. Họ không phát hiện bất kỳ tín hiệu ánh sáng nào mà một ngôi sao neutron có thể phát ra, nhưng cũng không thể loại trừ khả năng đó là sao neutron.

Khác với các vụ va chạm cùng loại, cặp vật thể trong nghiên cứu có sự chênh lệch khối lượng lớn. Hố đen nặng gấp khoảng 9 lần vật thể va chạm với nó, vì vậy các nhà khoa học càng khó xem xét chi tiết sự kiện. Theo Vicky Kalogera, nhà vật lý thiên văn ở Đại học Northwestern, khi khối lượng không cân xứng, hố đen có thể “nuốt gọn” vật thể nhỏ hơn.

Sự kiện này cũng khó nghiên cứu bởi nó xảy ra ở khá xa. Vụ va chạm diễn ra cách Trái Đất khoảng 800 triệu năm ánh sáng, xa gấp 6 lần vụ sáp nhập sao neutron được phát hiện hồi tháng 8/2017 qua sóng hấp dẫn. Các nhà khoa học sẽ cần quan sát thêm nhiều vụ va chạm khác để rút ra kết luận.