Phát hiện cặp "quái vật bóng tối" nặng gấp 28 tỉ lần Mặt Trời

Nhiều "trái tim quái vật" của các thiên hà cổ đại đã hợp nhất thành cặp vật thể khủng khiếp nhất mà giới thiên văn từng quan sát được.

Cặp "quái vật bóng tối" nằm cách chúng ta khoảng 750 triệu năm ánh sáng, được nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà vật lý thiên văn Tirth Surti từ Đại học Stanford (Mỹ) xác định từ dữ liệu của Đài thiên văn Gemini North (đặt tại Hawaii - Mỹ).

Chúng là cặp lỗ đen siêu khối to lớn nhất, nặng nhất mà giới thiên văn từng ghi nhận, với lịch sử hình thành cực kỳ hoang dã, theo Science Alert.

Lỗ đen siêu khối, hay được biết đến với biệt danh "lỗ đen quái vật", là dạng lỗ đen khổng lồ ở trung tâm của các thiên hà.

Sagittarius A* nằm giữa thiên hà Milky Way (Ngân Hà) của chúng ta là một ví dụ. Nó cũng là một "quái vật của các quái vật" với khối lượng khoảng 4,3 triệu lần Mặt Trời. Nhưng nó vẫn quá nhỏ bé so với những gì Gemini North vừa ghi nhận.

Cặp lỗ đen mà nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học The Astrophysical Journal đề cập là "trái tim" của thiên hà B2 0402+379 già cỗi, to lớn.

Dù mỗi cái đơn lẻ không phải là các lỗ đen siêu khối nặng nhất từng được biết đến, nhưng cách chúng xuất hiện "có đôi" là một điều hiếm gặp và thú vị.

Với tổng khối lượng gấp 28 tỉ lần Mặt Trời, nó là "trái tim đôi" vĩ đại nhất từng được ghi nhận trong một thiên hà.

"Trái tim đôi" có một ý nghĩa quan trọng trong vũ trụ học: Nó là bằng chứng về một vụ hợp nhất vừa mới xảy ra. Bởi lẽ, hợp nhất lỗ đen thường là giai đoạn cuối cùng trong cuộc hợp nhất hai thiên hà.

Thú vị hơn, các dữ liệu về B2 0402+379 cho thấy nó là tàn tích của cả một cụm thiên hà.

Điều này có nghĩa B2 0402+379 từng là một khu vực nơi nhiều thiên hà già cỗi tụ tập lại với nhau, dần nuốt nhau, cho đến khi chỉ còn lại một cơ thể duy nhất, là thiên hà chúng ta đang quan sát được.

Như vậy, lỗ đen quái vật đôi mà các nhà khoa học ghi nhận là sản phẩm của vô số lỗ đen quái vật cổ xưa, đang trên đà sáp nhập thành một siêu quái vật duy nhất.

Hiện hai lỗ đen siêu khối này đang nằm rất gần nhau - chỉ 24 năm ánh sáng - là khoảng cách ngắn so với các vật thể vũ trụ khổng lồ này.

Nhưng có lẽ sự sáp nhập cuối cùng này đã bị "mắc kẹt" khoảng 3 triệu năm qua, khi các tín hiệu cho thấy sự phân rã quỹ đạo của 2 lỗ đen đã dừng lại từ lâu.

Có thể quá trình phân rã quỹ đạo của 2 quái vật này trước đó quá mạnh mẽ tới mức đã đẩy hết các ngôi sao ra khỏi vùng lân cận của chúng, đến nỗi giờ đây không còn ngôi sao nào để chúng truyền động lượng quỹ đạo của mình lên đó.

Như vậy, có thể cặp đôi này sẽ không bao giờ có thể sáp nhập hoàn toàn như phần còn lại của thiên hà.

Nhưng cũng có thể tương lai sẽ xuất hiện một yếu tố nào đó thúc đẩy hai quái vật này sáp nhập, ví dụ một thiên hà nào khác lao về phía B2 0402+379, sáp nhập và gửi lỗ đen thứ 3 đến cả nhóm.