Các nhà khoa học đã xác nhận rằng tia sáng lung linh xuyên qua vực thẳm thời gian và không gian là lỗ đen lâu đời nhất mà chúng ta từng thấy.
Ánh sáng được phát hiện bởi một đội do nhà vật lý thiên văn Roberto Maiolino thuộc Đại học Cambridge dẫn đầu là ngọn lửa phát ra từ thiên hà chủ của lỗ đen khi nó tiến gần đến chân trời sự kiện một cách không thể tránh khỏi. Chỉ xuất hiện 400 triệu năm sau Vụ nổ lớn, lỗ đen đã có khối lượng khổng lồ - gấp khoảng 1,6 triệu lần khối lượng Mặt trời.
Phát hiện này dường như ủng hộ mô hình về sự sụp đổ trực tiếp của các lỗ đen siêu lớn trong vũ trụ sơ khai, thay vì một quá trình bồi tụ chậm và kéo dài từ một vật thể có khối lượng bằng một ngôi sao lớn.
Maiolino nói: “Còn quá sớm trong vũ trụ để nhìn thấy một lỗ đen khổng lồ như vậy, vì vậy chúng ta phải xem xét những cách khác mà nó có thể hình thành”. “Các thiên hà sơ khai cực kỳ giàu khí nên chúng sẽ giống như một bữa tiệc buffet cho các lỗ đen.”
Công trình cùng với báo cáo về việc phát hiện ra lỗ đen lâu đời nhất trong vũ trụ đã được bình duyệt và xuất bản trên tạp chí tạp chí thiên nhiên. Nhờ đài quan sát không gian được đặt theo tên James Webb trong thiên hà xa xôi và cổ xưa GN-z11 đã tìm cách khám phá ra một lỗ đen trung tâm có khối lượng kỷ lục vào thời điểm đó. Vẫn còn phải thắc mắc làm thế nào và tại sao điều này lại xảy ra, và có vẻ như điều này sẽ phải thay đổi một số lý thuyết vũ trụ học.
Thiên hà GN-z11 được phát hiện vào năm 2016 bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble. Vật thể này nằm cách chúng ta 13,4 tỷ năm ánh sáng, tức là nó tồn tại ở thời điểm cách Vụ nổ lớn chỉ 440 triệu năm.
Phân tích quang phổ ánh sáng từ GN-z11 cho thấy sự hiện diện của các ion carbon và neon quá nhiệt trong đó. Điều này cho thấy dấu hiệu của sự bồi tụ - sự nóng lên thông thường của vật chất trước khi rơi vào lỗ đen. Sự phát xạ trong các vạch phổ mạnh đến mức lỗ đen thực sự che khuất thiên hà chủ bằng bức xạ của nó. Và không có gì đáng ngạc nhiên, mặc dù thiên hà GN-z11 nhỏ hơn Dải Ngân hà 100 lần nhưng lỗ đen ở trung tâm của nó lại hút 1,6 triệu khối lượng mặt trời, trong khi lỗ đen ở trung tâm thiên hà của chúng ta có khối lượng gấp 4 triệu mặt trời.
Giờ đây, khi các nhà khoa học bị thuyết phục về sự tồn tại của một lỗ đen có khối lượng đáng kinh ngạc vào thời điểm đó, họ sẽ phải viết lại các mô hình và lý thuyết vũ trụ về sự tiến hóa của các vật thể này và của chính vũ trụ. Có vẻ như Webb sẽ không dừng lại ở đó, điều này sẽ giúp thu thập đủ vật liệu để tạo ra các mô hình mới về sự xuất hiện và phát triển của các lỗ đen cũng như mô tả các quá trình trong vũ trụ sơ khai.
Ví dụ, dựa trên các lý thuyết hiện tại, lỗ đen ở trung tâm GN-z11 lẽ ra đã tiêu thụ vật chất nhanh gấp 440 lần so với chúng ta nghĩ. Nếu không, nó sẽ không đạt được khối lượng có thể phát hiện được cho đến triệu năm sau Vụ nổ lớn. Ngoài ra, nó đáng lẽ phải bắt nguồn không phải do sự sụp đổ của một ngôi sao khổng lồ, mà trực tiếp từ sự sụp đổ của khí giữa các vì sao phát sinh sau khi vũ trụ ra đời. Chúng tôi hy vọng rằng vật liệu do Webb thu thập sẽ đủ để hình thành các giả thuyết vũ trụ học mới, sau đó sẽ biến thành các lý thuyết mạch lạc.
Đọc thêm: