Ba thiên hà hợp nhất "đẻ" ra siêu hố đen

Siêu hố đen lớn gấp 4 tỷ lần Mặt Trời sinh ra khi ba thiên hà xoắn ốc va vào nhau, dẫn đến sự sáp nhập của các hố đen ở trung tâm của chúng.

Siêu hố đen lớn gấp 3,8 tỷ lần Mặt Trời ở trung tâm của thiên hà IRAS 20100-4156. (Ảnh minh họa: UMG).

Theo Tech Insider, các nhà nghiên cứu theo dõi hệ thống kính viễn vọng Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) phát hiện ra siêu hố đen đặc biệt khi đang tiến hành công việc đo đạc thường ngày. Những dòng khí ở trung tâm một thiên hà cách Trái Đất 1,8 tỷ năm ánh sáng di chuyển với tốc độ hơn 600 km/h, nhanh gấp đôi so với dự đoán của nhóm nghiên cứu.

Tốc độ di chuyển siêu nhanh của dòng khí chỉ ra sự tồn tại của một vật thể khác thường là hố đen khổng lồ ở trung tâm thiên hà. Các nhà khoa học tin rằng ở trung tâm của mọi thiên hà lớn đều tồn tại một hố đen siêu lớn. Dải Ngân Hà của chúng ta là ngôi nhà của hố đen có khối lượng lớn gấp 4 triệu lần Mặt Trời.

Tuy nhiên, thiên hà IRAS 20100–4156 mà nhóm nghiên cứu ở ASKAP quan sát dường như bao gồm ba thiên hà xoắn ốc riêng biệt (một loại thiên hà hình thành đĩa sao, bụi và khí xoay tròn trên một mặt phẳng, có phần trung tâm phình lên do tập trung mật độ sao cao). Khi các thiên hà này đâm vào nhau, hố đen ở trung tâm của chúng sáp nhập làm một, tạo thành một hố đen đồ sộ nặng gấp 3,8 tỷ lần Mặt Trời.

Khí gas hình thành gần trung tâm thiên hà xoay tròn do trọng lực cực mạnh của siêu hố đen và phát ra sóng vô tuyến, được hai kính viễn vọng ASKAP và Australia Telescope Compact Array ghi lại. Nhóm nghiên cứu công bố phát hiện hôm 26/4 trên nguyệt san của Hiệp hội Thiên văn học Hoàng gia.

"Dòng khí chuyển động rất nhanh này cho chúng tôi biết về độ lớn của hố đen. Đây là cách đo trực tiếp khối lượng hố đen bằng vật thể xoay quanh nó, một phương pháp thực sự thú vị", nhà vật lý thiên văn Lisa Harvey-Smith, tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ.

Hố đen siêu lớn tọa lạc ở khu vực nhiều bụi và sao sản sinh ở trung tâm thiên hà, với tốc độ hình thành sao nhanh khác thường. Dù hố đen hủy diệt mọi thứ xung quanh chúng, các nhà khoa học quan sát thấy hố đen ra đời từ thiên hà sáp nhập có thể nằm cạnh những vùng sản sinh sao với tốc độ nhanh gấp 100 lần các khu vực khác trong vũ trụ.

Theo nhóm nghiên cứu, tốc độ hình thành sao được đẩy nhanh có thể do các đám mây sao bị nén chặt khi va chạm vào nhau trong quá trình thiên hà sáp nhập. "Chúng tôi muốn biết liệu sự va chạm giữa các thiên hà và quá trình hình thành hố đen siêu lớn có tác động đến tốc độ hình thành sao không và tác động đó thay đổi như thế nào theo thời gian", Harvey-Smith nói.

Các nhà vật lý tin rằng hố đen lớn nhất trong vũ trụ có thể đạt khối lượng lớn gấp 40 tỷ lần Mặt Trời. Theo Harvey-Smith, việc đo khối lượng siêu hố đen ở các thiên hà với độ tuổi khác nhau có thể giúp giới nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách thiên hà tiến hóa trong lịch sử vũ trụ.