Bắt quả tang lỗ đen đang 'chạy trốn': Lớn gấp 20 triệu lần Mặt Trời!

Phát hiện này đưa ra đã bằng chứng quan sát đầu tiên rằng các lỗ đen siêu nặng có thể bị đẩy ra khỏi thiên hà quê hương của chúng để đi lang thang trong không gian giữa các vì sao. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra lỗ đen chạy trốn dưới dạng một vệt sáng khi họ sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble để quan sát thiên hà lùn RCP 28, nằm cách Trái đất khoảng 7,5 tỷ năm ánh sáng.

Các quan sát tiếp theo cho thấy vệt dài hơn 200.000 năm ánh sáng - gần gấp đôi chiều rộng của Dải Ngân hà - và được tạo thành từ khí nén đang tích cực hình thành sao. Khí đi theo một lỗ đen siêu lớn được ước tính có khối lượng gấp 20 triệu lần khối lượng Mặt Trời và đang tăng tốc ra khỏi thiên hà quê hương của nó với tốc độ 3,5 triệu dặm/giờ (5,6 triệu km/giờ).

Pieter van Dokkum, tác giả chính của nghiên cứu, giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Yale, chia sẻ: “"Chúng tôi đã tìm thấy một vệt mỏng trong hình ảnh Hubble hướng đến trung tâm của một thiên hà."

"Sử dụng kính viễn vọng Keck ở Hawaii, chúng tôi nhận thấy rằng đường thẳng và thiên hà được kết nối với nhau. Từ phân tích chi tiết về đặc điểm này, chúng tôi suy luận rằng đó là một lỗ đen rất lớn bị đẩy ra khỏi thiên hà của nó, để lại một vệt khí và những ngôi sao mới hình thành phía sau."

Hầu hết các thiên hà lớn đều chứa các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của chúng. Các lỗ đen siêu lớn đang hoạt động thường phóng ra các tia vật chất ở tốc độ cao, có thể được coi là các vệt sáng bề ngoài giống với vệt sáng mà các nhà nghiên cứu đã phát hiện. Chúng được gọi là máy bay phản lực vật lý thiên văn.

Để xác định vệt sáng họ quan sát được không phải máy bay phản lực vật lý thiên văn, van Dokkum và nhóm đã điều tra và nhận thấy nó không có bất kỳ dấu hiệu nào của một tia vật lý thiên văn. Theo các nhà nghiên cứu, trong khi các tia vật lý thiên văn ngày càng yếu đi khi di chuyển ra xa nguồn phát xạ, thì đuôi lỗ đen siêu lớn tiềm ẩn thực sự trở nên mạnh hơn khi nó tiến ra xa nơi dường như là điểm xuất phát thiên hà của nó.

Nhóm nghiên cứu kết luận rằng lời giải thích phù hợp nhất với vệt sáng này là một lỗ đen siêu lớn thổi qua lớp khí bao quanh thiên hà của nó và đã nén lượng khí đó đủ để kích hoạt sự hình thành sao. “Nếu được xác nhận, đây sẽ là lần đầu tiên chúng ta có bằng chứng rõ ràng rằng các lỗ đen siêu nặng có thể thoát ra khỏi các thiên hà,” van Dokkum nói.

Sơ đồ năm bước cho thấy hai lỗ đen trong mối quan hệ đối tác nhị phân trước khi lỗ đen thứ ba xâm nhập, làm đảo lộn sự cân bằng ở trung tâm thiên hà và đưa một trong các lỗ đen lao vào không gian giữa các thiên hà. Bảng 6 cho thấy vệt khí quan sát được trong nghiên cứu mới.

Sau khi lỗ đen siêu lớn chạy trốn được xác nhận, câu hỏi tiếp theo mà các nhà thiên văn học cần trả lời là làm thế nào một vật thể khổng lồ như vậy bị đẩy ra khỏi thiên hà chủ của nó.

Giả thuyết đặt ra rằng lỗ đen chạy trốn đã từng là một phần của hệ nhị phân lỗ đen siêu lớn hiếm gặp và trong quá trình hợp nhất thiên hà, một lỗ đen siêu lớn thứ ba đã được đưa vào mối quan hệ hợp tác này, hất tung một trong những người cư ngụ trong đó. Van Dokkum cho biết thêm, cần có những quan sát sâu hơn với các kính viễn vọng khác để tìm ra bằng chứng trực tiếp về lỗ đen bí ẩn này. j;aka;ka

Mời quý độc giả xem video: Chiêm ngưỡng những bức ảnh ấn tượng về vũ trụ trong năm 2022. Nguồn: Kienthucnet.

Lê Trang (theo Live Science)