Ngôi sao bị xé toạc, lộ ra hố đen ẩn núp

Các lỗ đen có khối lượng trung bình là loại hiếm nhất trong số các lỗ đen. Chúng nặng hơn nhiều so với một ngôi sao, nhưng không lớn bằng những ngôi sao ở trung tâm của các thiên hà. Những lỗ đen này mới chỉ được xác định một số ít lần.

Giờ đây, một lỗ đen có khối lượng trung bình đã được tìm thấy nhờ vào những hành động khủng khiếp của nó: xé toạc một ngôi sao trong thiên hà lùn xa xôi đang lang thang gần nó, trong một sự kiện mà các nhà thiên văn học gọi là Sự kiện gián đoạn thủy triều (TDE), theo trang Space.com .

Hình ảnh một lỗ đen đang hủy diệt một ngôi sao - Ảnh: ESO

TDE tự làm cho mình có thể nhìn thấy được khi nó phát ra một luồng bức xạ mạnh, đến mức nó vượt xa mọi ngôi sao trong ngôi nhà thiên hà lùn của nó cộng lại. TDE này có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa các thiên hà và các lỗ đen bên trong chúng.

Nhóm nghiên cứu có lý do để tin rằng sự kiện này - được đặt ký hiệu "AT 2020neh" - là sự hủy diệt của một lỗ đen đối với một ngôi sao.

Mô hình hóa sự kiện, ước tính lỗ đen này có khối lượng từ 50.000 - 800.000 lần khối lượng của Mặt trời. Để so sánh, các lỗ đen được tìm thấy có sóng hấp dẫn, thường có khối lượng gấp hàng chục lần khối lượng của Mặt trời. Các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm các thiên hà có thể bằng hàng triệu, thậm chí hàng tỉ lần khối lượng Mặt trời.

Tác giả đầu tiên phát hiện sự kiện, Charlotte Angus tại Viện nghiên cứu Niels Bohr (Đan Mạch), cho biết: "Thực tế là chúng tôi chụp được lỗ đen hạng trung này trong khi nó nuốt chửng một ngôi sao".

Không chỉ vậy, nhà nghiên cứu có thể sử dụng các đặc tính của bản thân ngọn lửa để hiểu rõ hơn về nhóm lỗ đen trọng lượng trung bình khó nắm bắt này. Chúng có thể chiếm phần lớn các lỗ đen ở trung tâm các thiên hà.

Theo trang IFLScience , các lỗ đen siêu lớn đã tồn tại rất sớm trong vũ trụ - quá sớm để chúng có ý nghĩa trong nhiều lý thuyết.

Một khả năng là sự hình thành các lỗ đen siêu lớn đến từ sự hợp nhất của nhiều lỗ đen có khối lượng trung bình.

Đồng tác giả Vivienne Baldassare, giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học bang Washington (Mỹ), cho biết: "Một trong những câu hỏi mở lớn nhất trong thiên văn học hiện nay là cách các lỗ đen siêu lớn hình thành".

Giáo sư Enrico Ramirez-Ruiz - nhà thiên văn học và vật lý thiên văn tại Đại học California - giải thích: "Nếu chúng ta có thể hiểu được dân số của các lỗ đen khối lượng trung bình - có bao nhiêu và vị trí của chúng - có thể giúp chúng ta xác định xem lý thuyết về sự hình thành lỗ đen siêu lớn có đúng không".