Phát hiện hố đen khổng lồ gấp 300 triệu lần Mặt trời, mở ra ‘cánh cửa’ đưa nhân loại trở về 13 tỷ năm trước
Các nhà thiên văn học vừa tìm ra hố đen cổ nhất và xa nhất từng được xác nhận – một “quái vật vũ trụ” có thể đã hình thành hơn 13 tỷ năm trước, vào thời kỳ sơ khai của vũ trụ.
Hố đen này nằm ở trung tâm một thiên hà có tên CAPERS-LRD-z9. Cả hai được cho là hình thành khoảng 13,3 tỷ năm trước, tức chỉ 500 triệu năm sau vụ nổ Big Bang, sự kiện khai sinh ra vũ trụ cách đây khoảng 13,8 tỷ năm, khi mọi vật chất từng tập trung trong một điểm siêu đặc, siêu nóng rồi bùng nổ và giãn nở cực nhanh theo mọi hướng.
Phát hiện này, được công bố trong tạp chí The Astrophysical Journal Letters ngày 6/8, mở ra cơ hội tìm hiểu những ngày đầu của vũ trụ và quá trình tiến hóa của hố đen cũng như thiên hà.
“Ánh sáng mất thời gian để di chuyển trong không gian, vì vậy quan sát các vật thể ở rất xa giống như mở cánh cửa nhìn ngược về quá khứ", Anthony Taylor – nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Texas ở Austin, trưởng nhóm nghiên cứu quốc tế – giải thích. “Khi nhìn vào các vật thể ở xa tít, ánh sáng từ chúng đã mất hàng tỷ năm mới đến được chúng ta, đồng nghĩa chúng ta đang thấy hình ảnh của vũ trụ thời kỳ sơ khai".
Khối lượng khổng lồ
Theo ước tính, hố đen này có khối lượng gấp tới 300 triệu lần Mặt Trời – tương đương một nửa tổng khối lượng của toàn bộ sao trong thiên hà của nó, và nặng gấp khoảng 10 lần hố đen siêu khối ở trung tâm Ngân Hà.
Nhóm nghiên cứu phát hiện hố đen này nhờ dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) của NASA, sử dụng kỹ thuật quang phổ – tách ánh sáng thành các bước sóng, giống như lăng kính phân tách ánh sáng Mặt Trời thành dải cầu vồng.
“Chúng tôi tìm kiếm dấu hiệu của những luồng khí di chuyển cực nhanh – vận tốc 1.000, 2.000, thậm chí 3.000 km/giây. Không gì khác trong vũ trụ di chuyển nhanh như vậy, nên chắc chắn đó là khí bao quanh hố đen", Steven Finkelstein, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.
Ông nói thêm, tuy các nhà khoa học từng xác định được một số ứng viên hố đen xa hơn, đây là hố đen cổ nhất từng được xác nhận bằng quang phổ.
Thiên hà chứa hố đen này cũng gây bất ngờ. Nó thuộc nhóm thiên hà được giới khoa học đặt biệt danh “Chấm đỏ tí hon” (Little Red Dots) vì phát ra bước sóng đỏ, có kích thước nhỏ gọn nhưng sáng bất thường. Hiện chưa nhiều thông tin về nhóm thiên hà này, song chúng được JWST ghi nhận lần đầu và có thể phổ biến hơn trong vũ trụ thời kỳ đầu.
Nghiên cứu CAPERS-LRD-z9 có thể giúp giải mã nguyên nhân khiến những “Chấm đỏ tí hon” có màu đỏ đặc trưng, cũng như cách một hố đen cổ xưa lại phát triển khối lượng khổng lồ chỉ trong vài trăm triệu năm sau Big Bang.
Chỉ là phần nổi của tảng băng
Trong các nghiên cứu tiếp theo, nhóm hy vọng sẽ tìm thấy thêm nhiều hố đen xa xưa tương tự, thậm chí già hơn.
“JWST chỉ khảo sát được những vùng rất nhỏ trên bầu trời. Nếu đã tìm thấy một hố đen như thế này, chắc chắn ngoài kia còn nhiều hơn nữa", Finkelstein nhận định.
Theo NBC News
