Nghiên cứu mới đã xác nhận sự tồn tại của hai siêu lỗ đen trong Thiên hà ở gần Trái đất. Trước đó, chúng bị các đám mây khí gas và bụi che nên rất khó phát hiện.
Lực hấp dẫn mãnh liệt của siêu lỗ đen là tác nhân tạo ra nguồn bức xạ mạnh bậc nhất trong vũ trụ. Nhưng không phải lúc nào chúng ta cũng ‘bắt’ được, dù đôi khi nguồn phát ở gần ngay cạnh Trái đất.
Những đám mây bụi và khí gas đã che hết các bức xạ, nên có hai siêu lỗ đen dù ở ngay trong thiên hà bên cạnh, nhưng lại chưa từng được khoa học biết đến trước đó.
“Hai lỗ đen này tương đối gần với Dải ngân hà, vậy mà giới khoa học vẫn không hề biết đến sự hiện diện của chúng. Chúng giống như những con quái vật đang trốn ngay dưới gầm giường phòng ngủ của chúng ta”, Ady Annuar – Trường đại học Durham ở Anh nói.
Ông Ady là một trong những thành viên của nhóm nghiên cứu chuyên sâu về lỗ đen ở trung tâm một thiên hà gọi là NGC 1448.
Người ta không thể nhìn thấy được lỗ đen, bởi vì nó không phát ra ánh sáng. Nhưng khi vật chất rơi vào đường biên của ‘chân trời sự kiện’ (event horizon), lỗ đen sẽ nóng lên và bức xạ. Hiện tượng đó có thể bắt được qua phổ điện từ.
Quá trình này xảy ra được gọi là hạt nhân thiên hà hoạt động, tạo ra một cảnh tượng rực rỡ và có thể ‘thấy’ được từ xa cả tỉ năm ánh sáng. Tất nhiên, điều này chỉ xảy ra khi có điều kiện thuận lợi.
Phần lớn phóng xạ hạt nhân từ 2 lỗ đen mới được phát hiện này bị những đám mây khí gas và bụi dày đặc có hình chiếc bánh vòng che đi mất. Giả sử, nếu có thể nhìn được vào bên trong lỗ của ‘bánh vòng’, chúng ta sẽ chứng kiến một màn trình diễn ánh sáng khó tin. Nhưng khi nhìn từ bên cạnh, chúng ta sẽ không thấy được cái gì.
Còn nhiều hố đen trong vũ trụ vẫn chưa được phát hiện (Ảnh: NASA)
“Giống như việc chúng ta không thể nhìn thấy mặt trời những ngày có mây, đám mây bụi và khí gas đã ngăn cản chúng ta nhìn thấy các bức xạ. Khi đám mây càng dầy, thì chỉ có tia X mức năng lượng cao nhất mới có thể xuyên qua và được ‘nhìn’ thấy”, Peter Boorman ở Trường đại học Southampton, Anh nói. Ông Peter đã từng dẫn đầu một nghiên cứu độc lập về dải ngân hà có tên gọi IC 3619.
Công đầu của phát hiện về lỗ đen này thuộc về kính thiên văn quang phổ hạt nhân (NuSTAR) của NASA.
Nhóm của Boorman sử dụng NuSTAR đo các tia X năng lượng cao phát ra từ IC 3639. Đây là thiên hà cách Trái đất 170 triệu năm ánh sáng, nhưng được cho là tương đối gần với hành tinh chúng ta.
IC 3639 trước đó đã từng được Đài quan sát tia X Chandra của NASA và vệ tinh nhân tạo Suzaku của Nhật Bản theo dõi. Nhưng đây là lần đầu tiên dữ liệu của NuSTAR xác nhận trong dải ngân hà thật sự có chứa phóng xạ hạt nhân.
“Lỗ đen trong IC 3639 bị ẩn đi, nó đòi hỏi phải có một sự quan sát phóng xạ năng lượng cao cực kì tỉ mỉ để làm rõ những chỗ bị che mờ. IC 3639 hóa ra cực kì sáng do sự phát sáng của nguyên tử sắt bị nung nóng”, Boorman nói.
Trong một nghiên cứu độc lập, nhóm của Annuar cũng sử dụng NuSTAR để đo một siêu lỗ đen, thậm chí còn gần Trái đất hơn, chỉ cách có 38 triệu năm ánh sáng. Nghiên cứu đã được công bố trên arXiv và được thuyết trình tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ ở Texas vào tuần trước.
Những phát hiện của các nhà khoa học đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các siêu lỗ đen và sự hợp thành của những chất bao quanh chúng. Đây là những tri thức quan trọng về không gian cần được biết, đặc biệt từ khi khoa học phát hiện có rất nhiều vật chất bị ẩn đi khỏi tầm nhìn của chúng ta.
Nhóm nghiên cứu của Boorman hiện đang dự định bắt đầu một cuộc khảo sát mới, để xác định sự phân bố của các phóng xạ hạt nhân trong vũ trụ. Điều này có thể đem lại nhiều phát minh thú vị về sau.
“Những phát hiện lý thú gần đây phần nào trả lời được câu hỏi: còn bao nhiêu siêu lỗ đen tồn tại trong không gian, thậm chí rất gần Trái đất mà chúng ta vẫn chưa biết được?”, Annuar nói.
