Nội dung chính
James Webb Space Telescope vừa truyền về dữ liệu gây chấn động: một hố đen siêu khối lượng xuất hiện trong môi trường thiếu sao, thách thức mọi định luật hiện tại.
Hố đen khổng lồ trong thiên hà Abell 2744-QSO1
Nhóm nghiên cứu do tiến sĩ Boyuan Liu (Đại học Cambridge) công bố đã phát hiện một vật thể nặng khoảng 50 triệu lần khối lượng Mặt Trời chỉ 700 triệu năm sau vụ nổ Big Bang. Đặc điểm đáng chú ý là hố đen này nằm trong một vùng không có nhiều sao – một “thiên hà nghèo nàn” – khiến câu hỏi về nguồn gốc của nó trở nên vô cùng khó giải.
Vì sao phát hiện này lại gây bàng hoàng?
- Theo mô hình sao tạo hố đen truyền thống, hố đen chỉ hình thành sau khi các ngôi sao khổng lồ chết và sụp đổ.
- Hố đen trong Abell 2744-QSO1 lại đi trước các sao, ngược lại hoàn toàn với lý thuyết chuẩn.
- Kích thước và khối lượng khổng lồ thường yêu cầu hàng tỷ năm “nuốt” vật chất – nhưng ở đây chỉ mất 700 triệu năm.
Giả thuyết hố đen nguyên thủy (Primordial Black Holes)
Để giải thích hiện tượng này, các nhà khoa học quay lại một đề xuất từ những năm 1970 của Stephen Hawking và Bernard Carr: hố đen nguyên thủy. Ý tưởng cho rằng trong những dao động mật độ cực đoan ngay sau Big Bang, các hố đen có thể sinh ra mà không cần qua giai đoạn chết sao.
Mô phỏng máy tính và so khớp dữ liệu
Nhóm của Liu đã chạy các mô phỏng đa chiều, giả định một “hạt giống” hố đen nguyên thủy với khối lượng 50 triệu lần Mặt Trời. Kết quả cho thấy:
- Vòng quay của khí xung quanh hố đen tương đồng với quan sát của JWST.
- Sự thiếu hụt sao và các nguyên tố nặng trong khu vực phù hợp với mô hình.
Kết quả mô phỏng trùng khớp đáng kể với hình ảnh và phổ thu được từ JWST, củng cố khả năng hố đen này là một “hạt giống” nguyên thủy.
Ý nghĩa khoa học và những câu hỏi còn bỏ ngỏ
Phát hiện này mở ra một khả năng mới: một phần không nhỏ các hố đen khổng lồ trong vũ trụ có thể không phải là “xác chết” của sao mà là những thực thể sinh ra ngay từ thời kỳ sơ khai. Nếu đúng, chúng sẽ cung cấp một cửa sổ độc đáo để khảo sát các điều kiện cực đoan ngay sau Big Bang.
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều bất cập:
- Liệu một hố đen nguyên thủy có thể tăng trưởng nhanh tới khối lượng 50 triệu lần Mặt Trời chỉ trong vài trăm triệu năm?
- Những nguồn năng lượng và quá trình sáp nhập cực đoan cần thiết để đạt được quy mô này là gì?
Những câu hỏi này đang được nghiên cứu sâu hơn, đồng thời nhóm Liu đã đăng tải kết quả sơ bộ trên arXiv và chờ đợi dữ liệu bổ sung từ các quan sát tiếp theo của James Webb.
Kết luận
Hố đen siêu khối lượng trong Abell 2744-QSO1 không chỉ là một “quái vật” thiên văn học mà còn là lời mời gọi các nhà khoa học tái định nghĩa lại quá trình hình thành hố đen. Khi JWST tiếp tục mở ra những bức tranh mới của vũ trụ, chúng ta có thể sớm chứng kiến thêm nhiều “bảo chứng” cho lý thuyết hố đen nguyên thủy.
Bạn nghĩ sao về khả năng hố đen nguyên thủy? Hãy để lại ý kiến và chia sẻ bài viết nếu bạn cảm thấy thú vị!
