Phát hiện quần thể 100 hố đen độc nhất vô nhị trong vũ trụ

Quần thể hố đen quá khổ vừa được các nhà thiên văn học phát hiện trong cụm sao Palomar 5.

Palomar 5 là cụm sao "độc nhất vô nhị". Đây là một trong những cụm sao "mịn mượt nhất" trong vầng hào quang của Dải Ngân hà, với khoảng cách trung bình giữa những ngôi sao là vài năm ánh sáng. Cụm sao Palomar 5 có một luồng sao phản chiếu liên kết với cụm sao này trải dài hơn 20 độ trên bầu trời.

Theo nghiên cứu xuất bản ngày 5/7 trên tạp chí Nature Astronomy, nhóm nhà thiên văn học và vật lý thiên văn quốc tế do Đại học Barcelona, Tây Ban Nha, dẫn đầu chỉ ra rằng, cả 2 đặc điểm đặc trưng của cụm sao Palomar 5 có khả năng là kết quả của một quần thể hố đen quá khổ gồm hơn 100 hố đen ở trung tâm của cụm sao này.

Một cụm sao cầu. (Ảnh minh họa: ESA/NASA).

"Số lượng hố đen lớn hơn khoảng 3 lần so với dự kiến từ số ngôi sao trong cụm. Điều đó có nghĩa là hơn 20% tổng khối lượng cụm sao được tạo thành từ các hố đen. Mỗi hố đen có khối lượng khoảng 20 lần khối lượng của Mặt trời, và chúng hình thành trong các vụ nổ siêu tân tinh vào cuối thời kỳ tồn tại của những ngôi sao lớn, khi cụm sao vẫn còn rất trẻ" - Giáo sư Mark Gieles, Viện Khoa học Vũ trụ của Đại học Barcelona (ICCUB), tác giả chính của bài báo, chia sẻ.

Các dòng thủy triều là những luồng sao phun ra từ những cụm sao hoặc thiên hà lùn bị phá vỡ. Trong vài năm gần đây, gần 30 luồng mỏng đã được phát hiện trong quầng Ngân hà.

"Chúng tôi không biết những luồng này hình thành như thế nào, nhưng có một ý kiến cho rằng, chúng là các cụm sao bị phá vỡ. Tuy nhiên, không có luồng nào được phát hiện gần đây có cụm sao liên kết, do đó chúng tôi không thể chắc chắn.

Vì vậy, để hiểu cách những luồng này hình thành, chúng tôi cần nghiên cứu một trường hợp cụ thể với hệ thống sao có liên kết với chúng. Palomar 5 là trường hợp duy nhất khiến cụm sao này trở thành phiến đá Rosetta để tìm hiểu quá trình hình thành luồng" - nhà nghiên cứu Gieles lý giải.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm khoa học nhận thấy, trước khi hoàn toàn tan biến, trong khoảng 1 tỉ năm nữa, cụm sao này sẽ hoàn toàn chứa các hố đen.

Giáo sư Mark Gieles cũng nêu trong bài viết, nhóm đã chỉ ra rằng: "sự hiện diện của một quần thể hố đen lớn có thể đã phổ biến trong tất cả những cụm hình thành nên các luồng".

Điều này có ý nghĩa quan trọng với hiểu biết của nhân loại về sự hình thành cụm sao cầu, khối lượng ban đầu của những ngôi sao và sự tiến hóa của những ngôi sao lớn. Phát hiện này cũng có ý nghĩa quan trọng với sóng hấp dẫn.

Palomar 5 là cụm sao cầu được Walter Baade phát hiện năm 1950. Cụm sao này ở trong chòm sao Cự Xà cách Trái đất khoảng 80.000 năm ánh sáng và là một trong khoảng 150 cụm sao cầu quay quanh Dải Ngân hà.

Palomar 5 lâu đời hơn 10 tỉ năm như hầu hết các cụm sao cầu khác. Điều này có nghĩa là cụm sao cầu đã hình thành trong giai đoạn sớm nhất của quá trình hình thành thiên hà. Palomar 5 có khối lượng nhỏ hơn khoảng 10 lần và kéo dài hơn 5 lần so với một cụm sao cầu điển hình và đang trong giai đoạn cuối cùng của sự tan rã.

Cập nhật: 08/07/2021 Theo Lao Động