Nghi ngờ phát hiện hố đen “vô hình” lần đầu tiên trong lịch sử

Vào năm 2019, các nhà khoa học đã lần đầu tiên chụp được những bức ảnh về một hố đen vũ trụ, đánh dấu bước tiến mới trong lịch sử thiên văn học thế giới. Tuy nhiên, bên cạnh những hố đen “hữu hình” đó, trong vũ trụ cũng tồn tại nhiều ấn số khác như những hố đen “vô hình”, hoàn toàn không thể nhìn thấy được. Và gần đây, các nhà khoa học đang nghi ngờ rằng một chiếc hố đen bí ẩn nằm trong số đó có thể đã bị phát hiện với sự giúp đỡ của Kính viễn vọng Không gian Hubble.

Hố đen là những gì còn sót lại sau khi một ngôi sao lớn chết đi và lõi của nó sụp đổ. Chúng có lực hấp dẫn mạnh đến mức không có gì di chuyển đủ nhanh để tránh khỏi bị hút vào chúng, kể cả ánh sáng. Đây là đối tượng được các nhà thiên văn học đặc biệt quan tâm vì chúng có thể cho chúng ta biết rất nhiều bí ẩn về quá trình các ngôi sao chết đi.

Các nhà khoa học có thể phát hiện ra hố đen thông qua cách chúng tương tác với các vật thể khác với lực hấp dẫn mạnh. Hàng trăm hố đen lớn nhỏ đã được phát hiện nhờ cách thức này. Tuy nhiên, trong vũ trụ cũng tồn tại những hố đen đặc biệt, không tương tác với bất cứ thứ gì xung quanh nó và vì vậy rất khó để phát hiện.

Để tìm thấy một hố đen vô hình như thế, nhóm các nhà khoa học đã phải kết hợp hai loại quan sát khác nhau trong nhiều năm và cuối cùng đã đạt được thành quả. Thành tích ấn tượng này hứa hẹn một phương pháp mới để tìm ra các hố đen vô hình trong tương lai.

Bức ảnh đầu tiên chụp trực tiếp hố đen vũ trụ (Ảnh: Event Horizon Telescope Collaboration)

Các tác giả của nghiên cứu đã kết hợp hai loại thấu kính để quan sát, tìm kiếm hố đen vô hình. Hành trình bắt đầu với việc phát hiện ra ánh sáng từ một ngôi sao ở xa sáng lên đột ngột trong thời gian ngắn rồi lại quay trở lại bình thường. Các nhà khoa học không thể nhìn thấy bất kỳ một yếu tố nào gây ra sự phát sáng qua thấu kính nên đưa ra nhận định rằng có thể đây là một hố đen vũ trụ. Tuy nhiên, hiện tượng này cũng có thể đến từ một ngôi sao mờ.

Để tìm hiểu xem đây là hố đen hay sao mờ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thấu kính quan sát thứ hai. Họ dùng Hubble chụp ảnh trong 6 năm, đo lường khoảng cách mà vật chất đó di chuyển vì ánh sáng của nó bị lệch hướng. Cuối cùng, họ nhận thấy rằng nó có khối lượng gấp 7 lần Mặt trời và cách chúng ta 5.000 năm ánh sáng. Một ngôi sao ở khoảng cách như vậy có thể dễ dàng được nhìn thấy nhưng vật chất này lại không như vậy nên các nhà khoa học đã nhận định nó là một hố đen vũ trụ.

Trong tương lai, với sự trợ giúp của các thiết bị hiện đại hơn như Đài quan sát Vera Rubin và Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman, quá trình tìm ra hố đen vũ trụ có thể sẽ dễ dàng và nhanh chóng hơn. Điều này sẽ cho phép chúng ta lấp đầy những khoảng trống trong nền tri thức nhân loại về cái chết của các vì sao và sự hình thành các hố đen vũ trụ.