Lần đầu 'bắt gặp' hai hố đen siêu khối lượng quay quanh nhau, cách Trái đất 5 tỉ năm ánh sáng

Lần đầu trong lịch sử, giới thiên văn ghi hình được hai hố đen siêu khối lượng đang chuyển động quanh nhau trong chuẩn tinh OJ287, cách Trái đất 5 tỉ năm ánh sáng.

Theo trang Space, sau nhiều thập kỷ tìm kiếm, các nhà thiên văn học đã chụp được hình ảnh hai hố đen siêu lớn quay quanh nhau tại trung tâm chuẩn tinh OJ287, nằm cách Trái đất khoảng 5 tỉ năm ánh sáng và thuộc chòm sao Cự Giải.

Các nhà nghiên cứu cho biết bức ảnh này cung cấp bằng chứng rõ ràng nhất từ trước tới nay về sự tồn tại của hố đen đôi - hai vật thể có lực hấp dẫn cực mạnh gắn kết với nhau, trong vũ trụ. 

Chuẩn tinh là vùng nằm ở trung tâm các thiên hà, nơi điều kiện cực đoan xung quanh hố đen siêu khối lượng khiến khí và bụi nóng lên và phát sáng rực rỡ. Riêng chuẩn tinh OJ287 sáng đến mức "ngay cả các nhà thiên văn nghiệp dư cũng có thể quan sát được bằng kính thiên văn cá nhân", theo giáo sư Mauri Valtonen thuộc Đại học Turku (Phần Lan), tác giả chính của nghiên cứu.

Trước đây giới thiên văn học mới chỉ ghi được hình ảnh riêng lẻ của một số hố đen, như tại tâm Ngân hà và thiên hà Messier 87. Đây là lần đầu tiên hai hố đen quay quanh nhau được quan sát trực tiếp.

Dù các đợt phát hiện sóng hấp dẫn trước đó từng gợi ý về sự tồn tại của các cặp hố đen, nhưng hệ OJ287 chưa từng được quan sát trực quan do giới hạn độ phân giải của các kính thiên văn hiện có.

"Khi chúng tôi so sánh hình ảnh vô tuyến mới với các mô phỏng lý thuyết trước đây, hai hố đen xuất hiện chính xác ở vị trí được dự đoán. Bản thân hố đen là đen tuyệt đối, nhưng có thể phát hiện nhờ các luồng hạt năng lượng cao hoặc khí phát sáng bao quanh", giáo sư Valtonen giải thích.

Các hình ảnh cũng cho thấy tia vật chất từ hố đen nhỏ hơn bị uốn cong như dòng nước phun từ vòi xoay, do chuyển động quay nhanh của nó quanh hố đen lớn hơn.

Nhóm nghiên cứu dự đoán tia vật chất này sẽ dao động qua lại như chiếc "đuôi vũ trụ", khi hố đen nhỏ tiếp tục quay tròn theo quỹ đạo 12 năm, mở ra cơ hội hiếm có để quan sát sự chuyển động này trong thời gian thực.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Astrophysical.