Hố đen cổ đại nhất từng được phát hiện: Bản giao hưởng ánh sáng từ vũ trụ sơ khai
Khám phá và ý nghĩa
Các nhà thiên văn học vừa ghi nhận một kỷ lục mới: hố đen cổ xưa nhất từng được quan sát, hình thành chỉ 470 triệu năm sau Big Bang. Cấu trúc vũ trụ nguyên thủy này mang đến cái nhìn quý giá về cách các hố đen đầu tiên ra đời cũng như bức tranh vũ trụ thuở nắm mới chớm.
Đặc điểm của hố đen
Nằm trong thiên hà UHZ1, hố đen có khối lượng dao động từ 10 triệu đến 100 triệu lần khối lượng Mặt Trời—một con số cực kỳ ấn tượng. Sự xuất hiện của nàng khổng lồ này khiến các lý thuyết cũ về cách hình thành siêu hố đen phải xem lại.
Kỹ thuật quan sát
Các nhà khoa học đã kết hợp hai “khủng long” quan sát không gian: Kính viễn vọng James Webb phát hiện 11 thiên hà ở tận cùng chân trời, còn Kính thiên văn tia X Chandra ghi nhận tia X bùng phát từ hố đen trong UHZ1.
Hàm ý cho lý thuyết hình thành hố đen
Kết quả ủng hộ giả thuyết “hạt nặng”: một số siêu hố đen có thể ra đời trực tiếp từ sự sụp đổ của những đám mây khí khổng lồ, thay vì phải “lớn dần” từ hố đen nhỏ theo thời gian.
Vũ trụ sơ khai
Hố đen cổ đại trở thành cửa sổ thời gian để nhìn ngắm điều kiện vũ trụ chỉ vài trăm triệu năm sau khi không-thời gian xuất hiện. Nó gợi ý các hố đen khổng lồ đã đóng vai trò then chốt trong việc định hình thiên hà đầu tiên và chi phối sự tiến hóa của toàn bộ vũ trụ.
Nghiên cứu đang tiếp diễn
Dù chỉ mới ghi nhận một cá thể, giới khoa học nhấn mạnh cần thêm quan sát để hiểu rõ nguồn gốc siêu hố đen cũng như chức năng của chúng trong tiến trình vũ trụ.
Chi tiết bổ sung
- Bức xạ tia X cho thấy năng lượng và lực hấp dẫn cực mạnh của hố đen.
- Công trình trên tạp chí Nature Astronomy khiến cộng đồng thiên văn toàn cầu xôn xao.
- Các nhà nghiên cứu vẫn đang khám phá bí ẩn hố đen và ảnh hưởng của chúng.
Lý thuyết hình thành hố đen
Có hai mô hình chính được đề xuất:
- Hố đen khối lượng sao: Hình thành từ sự sụp đổ của sao siêu khổng lồ.
- Nguồn gốc hạt nặng: Siêu hố đen xuất hiện trực tiếp từ sự sụp đổ đám mây khí lớn, bỏ qua giai đoạn sao.
Hố đen cổ đại ở UHZ1 ủng hộ mô hình hạt nặng, chứng tỏ các thiên thể khổng lồ đã hiện diện ngay thủa vũ trụ còn thơ ấu.
Tác động đến tiến hóa thiên hà
Siêu hố đen được tin là đóng vai trò chìa khóa trong tiến hóa thiên hà. Ảnh hưởng hấp dẫn của chúng có thể:
- Định hình phân bố sao và khí trong thiên hà.
- Kích hoạt các đợt bùng nổ tạo sao.
- Đẩy khí ra khỏi thiên hà, kết thúc quá trình tạo sao.
Sự hiện diện hố đen khổng lồ thủa vũ trụ non trẻ gợi ý các thiên thể này đã chi phối sự hình thành và tiến hóa của thiên hà đầu tiên.
Nghiên cứu tương lai
Các nhà thiên văn dự định tiếp tục quan sát hố đen ở UHZ1 cùng những hố đen cổ đại khác để:
- Xác định tần suất và phân bố của chúng trong vũ trụ sơ khai.
- Khảo sát vai trò của chúng trong hình thành và tiến hóa thiên hà.
- Có cái nhìn sâu sắc hơn về các quá trình vật lý định hình vũ trụ.
