Bất ngờ phát hiện hố đen ‘quái vật’ có tốc độ quay chậm bất thường

Thông thường, các lỗ đen quay rất nhanh – gần bằng tốc độ ánh sáng. Nhưng các nhà thiên văn học đã nhận thấy rằng một lỗ đen “quái vật” lại có tốc độ quay chậm hơn nhiều so với hầu hết các lỗ đen nhỏ hơn.

Phát hiện mới này có thể tiết lộ manh mối về cách hình thành các lỗ đen siêu lớn này. Nằm ở trung tâm của chuẩn tinh H1821 643, cách Trái đất khoảng 3,4 tỷ năm ánh sáng, lỗ đen siêu lớn này có khối lượng gấp từ 3 tỷ đến 30 tỷ lần khối lượng Mặt trời, và chính điều đó đã khiến nó trở thành một trong những lỗ đen khổng lồ nhất mà các nhà khoa học từng phát hiện – Để so sánh, Sagittarius A * , lỗ đen siêu lớn ở trung tâm Dải Ngân hà chỉ gấp khoảng 4 triệu lần khối lượng Mặt trời. Bằng cách phân tích dữ liệu từ Đài quan sát tia X Chandra của NASA , các nhà khoa học đã tính toán được tốc độ của lỗ đen quái vật đang quay.

Christopher Reynolds, một nhà thiên văn học tại Đại học Cambridge và là đồng tác giả của một nghiên cứu mô tả: “Chúng tôi phát hiện ra rằng lỗ đen ở H1821 643 có tốc độ quay chỉ bằng một nửa so với hầu hết các lỗ đen có trọng lượng gấp khoảng một triệu đến 10 triệu Mặt trời”.

Bất ngờ phát hiện hố đen 'quái vật' có tốc độ quay chậm bất thường 3

Nói một cách đơn giản, lỗ đen là một hiện tượng kỳ lạ được tạo ra bởi sự nén của vật chất đến giới hạn của nó. Về lý thuyết, bất kỳ vật chất nào cũng có thể bị nén đến giới hạn, từ nguyên tử đến hành tinh, miễn là áp suất đủ lớn, thì nó có thể trở thành lỗ đen.

Nhóm nghiên cứu cho rằng câu trả lời có thể giúp giải thích cách thức hình thành lỗ đen siêu lớn. Một giả thuyết hàng đầu cho rằng lỗ đen siêu lớn hình thành từ các vụ va chạm giữa hai lỗ đen nhỏ hơn. Trong quá trình sáp nhập dữ dội, các lỗ đen có thể trải qua những thay đổi đáng kể về độ xoáy khi lực hấp dẫn kéo các lỗ đen theo các hướng khác nhau. Điều này có thể khiến lỗ đen siêu lớn quay chậm hơn. Mặt khác, các lỗ đen nhỏ hơn (không siêu khối lượng) được cho là hình thành khi chúng tích tụ vật chất từ một đĩa khí bao quanh chúng, vật chất sẽ đi vào vòng quay của chúng theo một hướng duy nhất và cho phép các lỗ đen tăng tốc độ nhanh chóng.

Nếu giả thuyết này là đúng, các lỗ đen siêu lớn trẻ hơn thường có tốc độ quay chậm hơn, trong khi các lỗ đen siêu lớn lâu đời sẽ có thời gian để hình thành hướng tốc độ ổn định và sẽ có tốc độ nhanh hơn. Nhìn chung, sẽ có một loạt các tỷ lệ quay được tìm thấy trên các lỗ đen siêu lớn.

Việc xác định tốc độ quay của lỗ đen siêu lớn H1821 643 đưa chúng ta tiến gần hơn một bước tới câu trả lời, nhưng các nhà khoa học sẽ cần nghiên cứu tốc độ quay của các lỗ đen siêu lớn hơn để chứng minh ý tưởng này.

Tham khảo: Space