Buzz
Các nhà thiên văn học đã có thể quan sát một cách cẩn thận lỗ đen nằm ở trung tâm của cụm sao Abell 1201 và xác định được kích thước đáng kinh ngạc của nó.
Lỗ đen là một trong những vật thể dày đặc nhất trong vũ trụ, có khả năng hấp dẫn mạnh mẽ đến mức ánh sáng không thể thoát ra. Có những lỗ đen siêu lớn, có thể nặng hơn hàng trăm nghìn lần so với các lỗ đen khác. Nhưng ngay cả trong số những vật thể khổng lồ này, vẫn có những vật thể có khối lượng dày đặc đến mức cần một cách phân loại mới: lỗ đen siêu khối lượng.
Khác biệt duy nhất giữa lỗ đen siêu khối lượng và lỗ đen thông thường là kích thước của chúng. Lỗ đen siêu khối lượng hiếm gặp hơn nhiều trong vũ trụ. Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một lỗ đen cực kỳ lớn mới — với mật độ siêu dày đặc và khối lượng lớn hơn Mặt Trời khoảng 30 tỷ lần.
Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra siêu lỗ đen này bằng cách sử dụng một ảo ảnh quang học do Albert Einstein đã dự đoán trước đó.
Các nhà thiên văn học đã phát hiện rằng ở trung tâm của một cụm thiên hà cách chúng ta hơn hai tỷ năm ánh sáng - Abell 1201, đang diễn ra một hiện tượng thấu kính hấp dẫn được gọi là ảo ảnh quang học.
Theo như họ trình bày chi tiết trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, hiện tượng thấu kính hấp dẫn này xảy ra khi ánh sáng từ một vật thể ở phía sau uốn cong quanh một vật thể ở phía trước. Nhìn từ Trái Đất, điều này tạo ra vệt sáng tròn xung quanh vật thể ở phía trước.
Tuy nhiên, thấu kính hấp dẫn này cũng có chức năng như một thấu kính thực, phóng đại vật thể nền và cho phép các nhà thiên văn học nghiên cứu chi tiết hơn.
Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ James Nightingale nói: 'Hầu hết các lỗ đen lớn nhất mà chúng ta biết đều ở trạng thái hoạt động, nơi vật chất bị kéo đến gần lỗ đen và giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng, tia X và các loại bức xạ khác'.
'Tuy nhiên, thấu kính hấp dẫn cho phép nghiên cứu các lỗ đen không hoạt động, điều này là không thể thực hiện ở các thiên hà xa xôi. Phương pháp này có thể giúp chúng ta phát hiện thêm nhiều lỗ đen bên ngoài vũ trụ địa phương của chúng ta và tiết lộ cách những vật thể kỳ lạ này tiến hóa trong thời gian vũ trụ'.
Theo báo cáo của Inverse, khái niệm thấu kính hấp dẫn có mối liên hệ chặt chẽ với lý thuyết tương đối rộng của Albert Einstein.
Tóm lại, lý thuyết tương đối rộng của Einstein đã dự đoán nhiều hiện tượng thú vị trong vũ trụ, các vật thể có khối lượng lớn có thể uốn cong không gian thời gian. Einstein cũng dự đoán rằng những đường cong này có thể tạo ra hiệu ứng như một thấu kính phóng đại.
Năm 1919, một nhóm do Arthur Eddington dẫn đầu đã đến Châu Phi để quan sát nhật thực toàn phần và kiểm tra liệu ánh sáng từ các ngôi sao có di chuyển như Einstein dự đoán hay không - hiệu ứng thấu kính nhật thực. Kết quả là điều này đã xảy ra như dự đoán.
Ở Abell 1201, các nhà thiên văn học nhận thấy rằng thấu kính hấp dẫn đã tạo ra một bản sao của thiên hà sáng nhất trong cụm, cho phép nhóm nghiên cứu nắm bắt sâu hơn về lỗ đen ở trung tâm của thiên hà đó. Mặc dù sự tồn tại của lỗ đen đã biết trước, nhưng kích thước thực sự của nó vẫn chưa được xác định.
Sau đó, nhóm đã phát triển một chương trình máy tính để phân tích các hình ảnh thấu kính của Abell 1201 và thực hiện nhiều thử nghiệm khác nhau để ước lượng kích thước của lỗ đen. Cuối cùng, các mô phỏng đã chỉ ra rằng một lỗ đen có khối lượng khoảng 30 tỷ lần Mặt Trời của chúng ta là khả thi nhất.
“Lỗ đen đặc biệt này, có khối lượng gấp khoảng 30 tỷ lần Mặt Trời của chúng ta, là một trong những lỗ đen lớn nhất từng được phát hiện và đạt tới giới hạn lớn nhất mà chúng ta nghĩ rằng lỗ đen có thể đạt được theo lý thuyết. Đây là một khám phá cực kỳ thú vị”, James Nightingale chia sẻ.
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã sử dụng thấu kính hấp dẫn để khám phá các thiên hà và hành tinh ngoài hệ mặt trời, nhưng đây là lần đầu tiên một lỗ đen khổng lồ được phát hiện bằng kỹ thuật này.
Hiện nay, các nhà thiên văn đang nghiên cứu xem thấu kính hấp dẫn có thể áp dụng như thế nào để phát hiện ra nhiều lỗ đen hơn, mà từ trước đến nay rất khó để tìm thấy. Có thể, theo thời gian, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về sự phát triển của những vật thể bí ẩn giữa các ngôi sao này.
