Ba hố đen khổng lồ sắp va chạm trong vũ trụ

Các nhà khoa học lần đầu tiên quan sát được hiện tượng 3 thiên hà cùng va vào nhau, đặt những siêu hố đen tại trung tâm của chúng vào quỹ đạo để hợp nhất.

Cuộc va chạm cách Trái Đất gần 1 tỷ năm ánh sáng, trong hệ thống sao SDSS J084905.51+111447.2. Để quan sát được hiện tượng này, các nhà nghiên cứu thiên văn cần dùng cả kính viễn vọng trên mặt đất lẫn kính viễn vọng không gian.

Những nhà khoa học dùng Kính viễn vọng Khảo sát Bầu trời Kỹ thuật số Sloan tại New Mexico để xây dựng hình ảnh hệ sao bằng cách thu sáng. Cộng đồng học giả dân sự thuộc dự án Galaxy Zoo sau đó hỗ trợ xác định hệ sao này là một vụ va chạm liên thiên hà, theo CNN.

Nhiều nỗ lực nghiên cứu khác được thực hiện. Ảnh chụp nhờ kính viễn vọng không gian thiên văn bước sóng hồng ngoại (WISE) cho thấy có ánh sáng hồng ngoại phát ra từ vụ va chạm. Đài quan sát Tia X Chandra cho thấy có nhiều điểm sáng mạnh tại trung tâm của mỗi thiên hà.

Các siêu hố đen vũ trụ trên lộ trình va chạm khi 3 thiên hà va vào nhau. (Ảnh: NASA).

NASA còn sử dụng NuSTAR, kính viễn vọng không gian tìm các tia X trong không gian sử dụng công nghệ tập trung các tia có năng lượng cao từ nguồn quang phổ hạt nhân, để nghiên cứu hiện tượng này. Kết quả khảo sát cho thấy có khí và bụi phát ra từ vụ va chạm.

Các nhà khoa học xâu chuỗi những yếu tố này và phát hiện ra các hố đen khổng lồ đang tồn tại và nuốt lấy vật chất trong 3 thiên hà. Nghiên cứu về vụ va chạm cực hiếm đã được đăng tải trên tạp chí nghiên cứu Astrophysical Journal vào tuần này.

"Ban đầu chúng tôi chỉ đang tìm kiếm hố đen trong vũ trụ. Tuy nhiên, thông qua hệ thống chọn lọc, chúng tôi đã vô tình gặp được hệ thống sao thú vị này", Pfeifle, nhà nghiên cứu tại Đại học George Mason, cho biết.

"Đây là bằng chứng thuyết phục nhất cho thấy một hệ thống bộ ba với những hố đen siêu khổng lồ đang 'ăn' và hoạt động", Pfeifle cho biết.

Dù vụ va chạm với quy mô không tưởng, việc nhìn thấy nó không hề dễ dàng. Các hố đen không ngừng nuốt lấy vật chất khiến sự kiện bị bụi và khí che khuất khỏi các công cụ thu sáng của con người.

Các nhà khoa học thu thập hình ảnh và dữ liệu ở nhiều bước sóng quang phổ khác nhau để có đủ mảnh ghép xây dựng nên bức tranh kỳ vĩ của vũ trụ.

Tại trung tâm Ngân Hà của chúng ta cũng một hố đen siêu lớn. Hành tinh SO-2 nằm gần nhất và đã đi vào sát tâm vào năm 2018. (Ảnh: NASA).

Hiện tượng hai hố đen sắp va chạm với nhau từng được quan sát. Tuy nhiên, khoa học chưa từng ghi nhận được một vụ va chạm "tay ba" giữa các thiên hà và hố đen khổng lồ tại trung tâm của chúng. Khi va vào nhau, chúng sẽ hợp thành một hố đen còn lớn hơn. Việc có đến 3 hố đen vũ trụ cùng va chạm sẽ khiến quá trình hợp nhất diễn ra nhanh hơn.

Một hệ quả khác của quá trình này sẽ là sóng hấp dẫn, hay những dao động trong cấu trúc không gian và thời gian.

"Những vụ va chạm hố đen kép hoặc bộ ba rất hiếm gặp. Đây là hệ quả tự nhiên của sự hợp nhất các thiên hà, cũng là cách mà chúng phát triển và tiến hóa", Shobita Satyapal, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

• Âm thanh va chạm của hai hố đen: nhẹ nhàng và du dương đến không ngờ
• Quan sát được cảnh 2 thiên hà va chạm nhau tạo ra hố đen