James Webb Space Telescope phát hiện lỗ đen siêu khối ở vị trí “bất thường”

Trong một bước đột phá lớn, các nhà nghiên cứu sử dụng Kính thiên văn Không gian James Webb của NASA đã phát hiện một lỗ đen siêu khối đang hoạt động tại một vị trí cực kỳ bất thường. Khám phá này cung cấp bằng chứng mạnh mẽ nhất cho một quá trình hình thành hiếm gặp và nhanh chóng được gọi là sụp đổ trực tiếp.

Các nhà nghiên cứu phân tích dữ liệu công khai từ Kính thiên văn Không gian James Webb đã tìm thấy một vật thể kỳ lạ có biệt danh Thiên hà Vô cực (Infinity Galaxy). Vật thể này dường như là kết quả của một vụ va chạm trực diện giữa hai thiên hà. Nhóm nghiên cứu đã có một khám phá còn đáng ngạc nhiên hơn – một lỗ đen siêu khối đang hoạt động, không nằm trong lõi của bất kỳ thiên hà nào, mà nằm trong không gian rộng lớn của khí giữa chúng.

Lỗ đen lệch tâm này có thể là bằng chứng tốt nhất cho lý thuyết hạt giống nặng (heavy seed theory) về sự hình thành lỗ đen. Lý thuyết này cho rằng một đám mây khí khổng lồ có thể sụp đổ trực tiếp thành một lỗ đen khổng lồ. Quá trình này có thể giải thích tại sao các lỗ đen khổng lồ mà kính Webb đã phát hiện trong vũ trụ sơ khai lại phát triển lớn nhanh đến vậy.

Pieter van Dokkum của Đại học Yale, tác giả chính của một bài báo về khám phá này, chia sẻ: “Chúng tôi nghĩ chúng tôi đang chứng kiến sự ra đời của một lỗ đen siêu khối – điều chưa từng được thấy trước đây”.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kính Webb để thực hiện các quan sát tiếp theo nhằm kiểm tra giả thuyết của họ. Dữ liệu mới đã xác nhận rằng vận tốc của lỗ đen hoàn toàn khớp với vận tốc của đám mây khí xung quanh. Kết quả quan trọng này khiến khả năng vật thể đó là một lỗ đen “trôi dạt” bị đẩy ra khỏi thiên hà khác là rất thấp; thay vào đó, nó gợi ý mạnh mẽ rằng lỗ đen này hình thành ngay tại đó từ đám mây khí đang sụp đổ.

Điều làm cho khám phá này trở nên ngoạn mục hơn là các nhà nghiên cứu cũng đã xác nhận rằng cả hai hạt nhân thiên hà ban đầu đều chứa các lỗ đen siêu khối đang hoạt động của riêng chúng, biến Thiên hà Vô cực thành một hệ thống hiếm có với ba vật thể lỗ đen siêu khối. Mặc dù nhóm nghiên cứu lưu ý rằng họ không thể khẳng định một cách dứt khoát đã tìm thấy một lỗ đen sụp đổ trực tiếp, nhưng họ tuyên bố rằng dữ liệu mới củng cố trường hợp của họ trong khi loại bỏ các giải thích cạnh tranh khác.