Giới thiên văn phát hiện vụ nổ lỗ đen lớn chưa từng thấy trong vũ trụ

Công bố trong tháng 2/2020, đây là một vụ nổ lỗ đen lớn, rất lớn, lớn đến nỗi vượt xa trí tưởng tượng của con người, đến mức gần như không thể tin được.

Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra bằng chứng về vụ nổ lớn nhất trong vũ trụ. Sử dụng dữ liệu thu được từ Đài quan sát XMM-Newton của Cơ quan Hàng không Vũ trụ châu Âu (ESA) và Đài quan sát tia X Chandra của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), Kính viễn vọng vô tuyến Murchison Widefield Array (MWA) ở Úc và Kính viễn vọng vô tuyến Giant Metrewave ở Ấn Độ (GMRT), nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một vụ nổ lớn xuất phát từ một lỗ đen “siêu khủng” nằm bên trong cụm thiên hà Ophiuchus, được tạo thành từ hàng ngàn thiên hà cách Trái đất 390 triệu năm ánh sáng.

Simona Giacintucci thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân ở Washington, D.C (Mỹ) cho biết:

“Về mặt nào đó, vụ nổ này tương tự như vụ phun trào núi St. Helens năm 1980 khiến cho đỉnh núi bị xé toạc. Một điểm khác biệt chính là miệng hố lớn đến mức có thể nhét vừa 15 Dải Ngân Hà sau khi vụ nổ phá vỡ khối khí nóng.”

Trên thực tế, 15 Dải Ngân Hà có chiều dài tương đương với 1.575.000 năm ánh sáng, tức là gấp rưỡi khoảng cách giữa Trái đất và thiên hà Andromeda. Lỗ đen cự đại nằm ở một thiên hà lớn thuộc trung tâm cụm thiên hà Ophiuchus, cung cấp năng lượng cho vụ nổ đáng kinh ngạc này bao gồm các tia khí mạnh, chùm tia X và sóng vô tuyến.

>> Vũ trụ đang trải qua những thay đổi kinh thiên động địa

Chính kích thước của vụ nổ này là lý do khiến cho các nhà khoa học không thể tin vào mắt mình khi lần đầu tiên quan sát thấy. Theo ESA, manh mối đầu tiên của vụ nổ xuất hiện lần đầu vào năm 2016 khi một nhóm các nhà thiên văn học do ông Norbert Werner dẫn đầu xem xét dữ liệu phát ra của tia X từ khu vực xảy ra vụ nổ được chụp từ Đài thiên văn Chandra, nơi họ nhìn thấy cạnh cong của tia X, nhưng sau đó họ đã bác bỏ ý tưởng về một vụ nổ với năng lượng cực lớn bên trong đã tạo nên một đường cong như vậy.

Một nghiên cứu sau đó do nhà khoa học Giacintucci dẫn đầu đã phát hiện ra cạnh cong tương tự trong dữ liệu thu được từ Đài quan sát XMM-Newton, cùng với điều quan sát được từ các kính viễn vọng vô tuyến MWA và GMRT, xác nhận những phát hiện của Đài quan sát tia X Chandra và cho thấy cạnh cong đó là giới hạn của một khu vực phát ra khí-sóng vô tuyến (radio-emitting gas).

Đặc biệt, các nhà khoa học cho biết vụ nổ Ophiuchus này có sức công phá gấp 5 lần MS0735.6+7421, vụ nổ lỗ đen lớn nhất trong cụm thiên hà từng được ghi nhận trước đây.

“Dữ liệu sóng vô tuyến khớp với dữ liệu của Đài quan sát tia X Chandra như bàn tay trong găng tay,” Maxim Markevitch thuộc Trung tâm hàng không vũ trụ Goddard của NASA cho biết. “Đây là cơ sở thuyết phục cho chúng ta biết về một vụ nổ với quy mô lớn chưa từng có trước kia.”

>> Sự tồn tại của vũ trụ là phép lạ lớn nhất mọi thời đại

Hiện tại, vụ nổ lỗ đen Ophiuchus là một “hóa thạch vô tuyến”. Vụ nổ xảy ra do lỗ đen hút khí và bụi từ thiên hà chủ của nó, phần lớn những vật chất này không rơi vào bên trong lỗ. Thay vào đó, chúng rơi vào quỹ đạo súng cao su (slingshot trajectory) và bắn đi với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng trong các chùm tia lớn. Cuối cùng, điều này đã khiến cho khí xung quanh cụm thiên hà thoát ra, lấy nhiên liệu từ lỗ đen siêu lớn để phát triển và tạo ra các chùm tia mới.

 “Thông thường trong vật lý thiên văn, chúng tôi cần quan sát nhiều bước sóng để thực sự hiểu được những gì đang xảy ra.” Giáo sư Melanie Johnston-Hollitt thuộc Trung tâm thiên văn vô tuyến quốc tế ở Úc cho biết. “Thông tin từ Đài quan sát tia X và các kính viễn vọng vô tuyến đã cho thấy hiện tượng bất thường này, nhưng chúng ta sẽ cần nhiều dữ liệu hơn để trả lời cho một số câu hỏi có liên quan đến sự việc trên.”

Nghiên cứu trên được công bố trên Tạp chí The Astrophysical Journal vào ngày 04/02 vừa qua.