Mỗi năm, hiện tượng bí ẩn này lại hé lộ những manh mối kỳ lạ và đáng sợ về bản chất thực sự của nó. Thời gian đảo ngược, hố đen từ vũ trụ chết, và cái nhìn thoáng qua đầu tiên về lực mạnh hơn cả chúng chỉ là một vài trong số những khám phá mới nhất.
Rất nhiều IMBH
Các hố đen cỡ trung là những đứa con bí ẩn trong gia đình hố đen. Chúng không nhỏ như những hố đen khối lượng ngôi sao rất phong phú, cũng không lớn bằng những hố đen siêu khối lượng. Được gọi là IMBH (hố đen khối lượng trung gian), chúng quá hiếm đến mức một số nhà khoa học cho rằng chúng bị mất.
Vào năm 2018, nơi ẩn náu của chúng đã được hé lộ. Không rõ ví lý do gì mà các hố đen IMBH laaij lẩn trốn ở trung tâm của các thiên hà nhỏ. Khi đã biết nơi để tìm, những hố đen hiếm hoi này hóa ra lại có hàng đàn.
Thông thường, một lỗ đen siêu khối lượng sẽ nằm giữa một chòm sao. Quy tắc này bị yếu đi khi ngày càng nhiều thiên hà lùn được tìm thấy xoay quanh IMBH. Tuy nhiên, với số lượng gia tăng của chúng, một bí ẩn liên quan có thể được làm sáng tỏ.
Các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích một số hố đen siêu lớn nở ra như thế nào ngay sau Vụ nổ lớn. Cho đến nay, thông tin thu thập từ các IMBH ủng hộ các lý thuyết hiện nay về sự ra đời của những hố đen siêu lớn - chúng phát triển từ IMBH hoặc khi đám mây khí khổng lồ sụp đổ. Mặc dù điều này chưa giải quyết được câu đố, nhưng nó giúp xác định rằng các nhà khoa học đang đi đúng hướng.
Những vật thể bí ẩn gần Sagittarius A*
Sagittarius A* là hố đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà của chúng ta. Vào đầu những năm 2000, hai vật thể bí ẩn được phát hiện quay xung quanh nó. Được gọi là đối tượng nhóm G, chúng cư xử như những đám mây khí và được dự kiến là sẽ chết khi chạm đến điểm gần nhất với Sagittarius A *. Nhưng khi chúng đến đó, câu đố thực sự mới bắt đầu.
Những đám mây khí không thể sống sót khi đến quá gần một lỗ đen siêu lớn. Vào năm 2018, các nhà nghiên cứu tìm thấy thêm ba vật thể trong quỹ đạo gần Sagittarius A*. Việc phân tích dữ liệu trong 12 năm qua không thể xác định được chúng là đối tượng nhóm G, nhưng điều này là có thể. Chúng có vẻ bềnh bồng như khí nhưng lại cư xử như những ngôi sao có khối lượng khổng lồ.
Đây chính xác là điều mà các nhà khoa học nghĩ về hai vật thể đầu tiên sau khi chúng không chết — những ngôi sao. Những ngôi sao trong quỹ đạo nghe có vẻ kỳ lạ, nhưng chúng cón trở nên đặc biệt hơn.
Đầu tiên, chúng là sao đôi (hai ngôi sao quay xung quanh nhau). Tuy nhiên, lực hấp dẫn của Sagittarius A* khiến chúng hợp nhất dữ dội và có vẻ ngoài “căng phồng”, đánh lừa các nhà khoa học rằng cái họ nhìn thấy là những đám mây khí. Tuy nhiên cũng chưa có gì được khẳng định. Không phải tất cả các vật thể đều có cùng một quỹ đạo và điều này gợi nên những giả thuyết khác nhau.
Hố đen già nhất
Việc khám phá ra hố đen cổ nhất trong vũ trụ không chỉ là về tuổi tác. Hố đen “cụ kị” này có thể giải mã bí ẩn lâu đời về thời đại khi các ngôi sao hình thành lần đầu tiên.
Được phát hiện vào năm 2017, thực thể siêu khối lượng được hình thành 690 triệu năm sau Big Bang. Khi vũ trụ mới chỉ được 5% độ tuổi hiện nay, hố đen đã có khối lượng gấp 800 triệu lần Mặt Trời.
ULAS J1342 + 0928 cách Trái đất khoảng 13,1 tỷ năm ánh sáng và được hình thành trong thuở sơ khai của vũ trụ. Được gọi là "thời đại tái ion hóa," giai đoạn cụ thể này xảy ra khi những ngôi sao đầu tiên tiến hóa từ các ion và trọng lực. Nguyên nhân thực sự đằng sau việc tái ion hóa vẫn chưa được giải quyết, mặc dù các hố đen vẫn bị nghi ngờ.
Ngoài ra, không ai có thể giải thích làm thế nào chúng lại có trọng lượng lớn như vậy trong vũ trụ ban đầu. ULAS J1342 + 0928 có thể làm sáng tỏ những vấn đề này, nhưng cần có thêm những hố đen hơn từ kỷ nguyên này để có được câu trả lời thực sự. Thật không may, hố đen từ thời điểm đó là cực kỳ hiếm.
Hố đen lớn nhanh nhất
Năm 2018, hố đen “đói ăn” nhất đã được ghi danh vào những cuốn sách kỷ lục. Hố đen “háu ăn” đến mức cứ hai ngày nó lại nuốt chửng lượng vật chất có kích thước cỡ bằng Mặt trời, và nó cũng là hố đen lớn nhanh nhất. May thay, nó nằm rất xa. Nếu con quái vật này nằm ở trung tâm của dải ngân hà, thì tia X của nó sẽ quét sạch mọi sự sống trên trái đất.
Khi các nhà khoa học phát hiện ra ánh sáng lấp lánh đầu tiên từ hố đen, họ đang nhìn thấy ánh sáng phát ra từ 12 tỷ năm. Một khi nguồn phát được xác nhận là một hố đen, khối lượng tuyệt đẹp của nó nhanh chóng trở nên rõ ràng – bằng khoảng 20 tỷ mặt trời. Các nhà nghiên cứu đơn giản là không biết tại sao hố đen đặc biệt này lại lớn lên nhanh như vậy.
Điều duy nhất được biết về sự tăng trưởng của nó khiến hố này không có gì cả ngoài màu đen. Do lượng khí đến khổng lồ, ma sát và nhiệt có thể dễ dàng vượt qua cả một thiên hà. Trong thực tế, thêm hàng ngàn lần nữa. Nếu không gian quái dị này nằm ở giữa Dải Ngân Hà, ánh sáng chói của nó sẽ khiến con người không thấy gì ngoài một vài ngôi sao.
Những thiên hà giấu mặt
Một chòm thiên hà duy nhất có thể chứa hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn thiên hà. Những chòm thiên hà này được coi là những phần lớn nhất trong vũ trụ. Không ai có thể nghĩ rằng một chòm thiên hà như vậy lại bị che giấu bởi một vật thể không gian duy nhất. Tuy nhiên, đó là chính là điều mà một quasar đã làm.
Lỗ đen siêu khối lượng này được đặt tên là PKS1353-341 và được ghi nhận như một thực thể đơn độc trong khu vực của nó. Vào năm 2018, các nhà khoa học của MIT đã công bố một bức ảnh cho thấy sự thật. Quasar ngồi ở trung tâm của một chòm thiên hà. Lỗ đen đặc biệt sáng, và ánh sáng rực rỡ đã che mờ ánh sáng của hàng triệu ngôi sao. Không có thiên hà nào khác bị che giấu theo cách này. [5]
Nằm cách Trái Đất khoảng 2,4 tỷ năm ánh sáng, ánh sáng chói của quasar có thể xuất phát từ sự “háu ăn” điên cuồng. Người ta tin rằng PKS1353-341 “nuốt” vật chất với tốc độ theo cấp số nhân, giải phóng đủ năng lượng để cháy sáng gấp 46 tỷ lần Mặt trời. Các nhà thiên văn kỳ vọng nó sẽ ổn định trong một triệu năm nữa.