Ngôi sao bị xé toạc thành từng mảnh, lộ ra hố đen 'quái vật'

Các hố đen có khối lượng trung bình là loại hiếm nhất trong số các lỗ đen. Chúng nặng hơn nhiều so với một ngôi sao, nhưng không nặng bằng những lỗ đen ở trung tâm các thiên hà. Những lỗ đen này mới chỉ được xác định một vài lần trước đây.

Mới đây, một lỗ đen có khối lượng trung bình đã được tìm thấy nhờ hành động khủng khiếp của nó: xé toạc ngôi sao trong một thiên hà lùn xa xôi.

Nhóm nghiên cứu có lý do để tin rằng sự kiện này, được gọi tên "AT 2020neh", là sự hủy diệt của một ngôi sao bởi một lỗ đen trung bình. Mô hình hóa sự kiện ước tính rằng lỗ đen có khối lượng gấp 50.000 đến 800.000 lần Mặt trời.

Để so sánh, các lỗ đen được tìm thấy với sóng hấp dẫn thường có khối lượng gấp hàng chục lần Mặt trời. Còn các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm các thiên hà có thể có khối lượng gấp hàng triệu, nếu không muốn nói là hàng tỷ Mặt Trời.

Tác giả của nghiên cứu Charlotte Angus tại Viện Niels Bohr cho biết: “Việc chúng tôi có thể chụp được lỗ đen cỡ trung bình này trong khi nó xé toạc một ngôi sao đã mang đến cho chúng tôi cơ hội hiếm có để phát hiện ra những gì đã bị che giấu bấy lâu nay”.

"Từ nghiên cứu này, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về nhóm lỗ đen trọng lượng trung bình khó nắm bắt này, chúng có thể chiếm phần lớn các lỗ đen ở trung tâm các thiên hà."

Các lỗ đen siêu lớn đã tồn tại từ rất sớm trong vũ trụ. Một khả năng là sự hình thành của các lỗ đen siêu lớn đến từ sự hợp nhất của nhiều lỗ đen có khối lượng trung bình. Nhưng để biết điều đó có chính xác hay không, chúng ta cần biết có bao nhiêu lỗ đen trong số này tồn tại.

Đồng tác giả Vivienne Baldassare, giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Bang Washington, cho biết thêm: “Một trong những câu hỏi mở lớn nhất trong thiên văn học hiện nay là cách thức các lỗ đen siêu lớn hình thành."

"Nếu có thể hiểu được số lượng và vị trí của các lỗ đen khối lượng trung bình ngoài kia, chúng tôi sẽ xác định xem lý thuyết về sự hình thành lỗ đen siêu lớn của chúng tôi có đúng hay không", đồng tác giả Enrico Ramirez-Ruiz, giáo sư thiên văn học và vật lý thiên văn tại Đại học California, Santa Cruz và Giáo sư Niels Bohr tại Đại học Copenhagen giải thích.

Việc phát hiện ra lỗ đen trung bình có thể thực hiện được nhờ thí nghiệm siêu tân tinh trẻ, một cách tiếp cận để phát hiện các sự kiện thoáng qua càng sớm càng tốt. Phản ứng nhanh là chìa khóa để ước tính khối lượng của lỗ đen. Nhiều quan sát như vậy có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về những lỗ đen hiếm có này.

Mời quý độc giả xem video: Phi hành gia NASA làm rơi gương ngoài vũ trụ | VTV TSTC.

Lê Trang (theo IFL Science)