Hố đen lớn nhất vũ trụ 'mất tích', các nhà khoa học mỏi mắt tìm kiếm

Siêu hố đen được cho là nằm ở trung tâm một thiên hà thuộc cụm thiên hà Abell 2261, cách Trái Đất 2,7 tỷ năm ánh sáng. Theo tính toán, hố đen siêu lớn này có khối lượng lớn gấp từ 3 đến 100 tỷ lần Mặt trời.

Gần đây, các nhà thiên văn học từ Đại học Tây Virginia đã sử dụng Đài quan sát tia X Chandra của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), và Kính viễn vọng Hubble để khám phá thiên hà Abell 2261 nhưng không phát hiện được hố đen.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một trong những kính thiên văn tia X tốt nhất để quan sát cụm sao này trong 36 giờ, nhưng vẫn không thể tìm ra hố đen. Trên thực tế, hố đen đang mất tích của Abell 2261 được xem là một trong những hố đen lớn nhất từng được ghi nhận.

Nhóm nghiên cứu do Sarah Burke-Spolaor từ Đại học Tây Virginia dẫn đầu còn đưa ra 2 lý giải đơn giản hơn: không có hố đen ở vị trí quan sát, hoặc hố đen hoạt động không đủ mạnh để tạo ra tia X có thể nhận diện.

Còn theo NASA, những thiết bị quan sát có thể không đủ nhạy để bắt được tín hiệu của hố đen. Các nhà khoa học dự tính sử dụng Kính viễn vọng James Webb sắp được phóng vào năm 2021 để có cái nhìn chi tiết hơn.

Lỗ đen (hố đen hoặc hốc đen) là một vùng trong không - thời gian mà trường hấp dẫn ngăn cản mọi thứ, bao gồm cả ánh sáng cũng không thể thoát ra.

Thuyết tương đối rộng tiên đoán một lượng vật chất với khối lượng đủ lớn nằm trong phạm vi đủ nhỏ sẽ làm biến dạng không thời gian để trở thành lỗ đen. Xung quanh lỗ đen là một mặt xác định bởi phương trình toán học gọi là chân trời sự kiện, mà tại đó khi vật chất vượt qua nó sẽ không thể thoát ra ngoài lỗ đen được.

Lỗ đen gọi là "đen" bởi vì nó hấp thụ mọi bức xạ và vật chất hút qua chân trời sự kiện, giống như một vật đen tuyệt đối trong nhiệt động lực học; nó cũng không phải là một loại "lỗ" hay "hố" nào mà là vùng không thời gian không để cho một thứ gì thoát ra.

Theo lý thuyết, lỗ đen khối lượng sao hình thành từ sự suy sụp hấp dẫn của những sao có khối lượng rất lớn trong giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa. Sau khi hình thành, chúng tiếp tục thu hút vật chất từ môi trường xung quanh, và khối lượng tăng dần lên theo thời gian.

Cùng với quá trình hòa trộn và sáp nhập hai hay nhiều lỗ đen mà tồn tại những lỗ đen khổng lồ với khối lượng từ vài triệu cho đến hàng chục tỷ lần khối lượng Mặt Trời. Các dự án khảo sát cho thấy đa phần tại trung tâm thiên hà lớn đều tồn tại ít nhất một lỗ đen khổng lồ.

Mặc dù theo định nghĩa nó là vật thể đen hoàn toàn hay vô hình, sự tồn tại của lỗ đen có thể suy đoán thông qua tương tác của nó với môi trường vật chất xung quanh và bức xạ như ánh sáng.

Vật chất rơi vào lỗ đen hình thành lên vùng bồi tụ, ở đây vật chất va chạm và ma sát với nhau, trở thành trạng thái plasma phát ra bức xạ cường độ lớn; khiến môi trường bao quanh lỗ đen trở thành một trong những vật thể sáng nhất trong vũ trụ.

Thùy Dung