Sự kiện chưa từng thấy: Lỗ đen vũ trụ phun ra vật chất vào không gian, nhiều năm sau khi tiêu hóa một ngôi sao

(Tổ Quốc) - Có lẽ lỗ đen vũ trụ cũng cần nhiều thời gian để 'xử lý' hết một ngôi sao?

Tháng 10/2018, trong không gian cách xa chúng ta 665 triệu năm ánh sáng, một ngôi sao nhỏ đã bị xé thành vô số mảnh khi tiến đến gần một lỗ đen. Mặc dù sự kiện kỳ thú này mang lại dữ liệu quý giá cho các nhà nghiên cứu, nhưng thực tế, nó không phải là hiện tượng lạ lùng.

Gần 3 năm sau 'bữa ăn nhẹ' đó, lỗ đen lại chiếu sáng trên bầu trời, gây sự chú ý của cộng đồng nghiên cứu. Tuy nhiên, sự kiện kỳ thú lần này đã có sự thay đổi, và từ năm 2018 đến nay, lỗ đen không tiếp tục nuốt thêm bất kỳ ngôi sao nào.

“Chúng tôi hoàn toàn ngạc nhiên bởi sự kiện chưa từng thấy này, không ai từng ghi nhận điều tương tự trước đây”, nhà nghiên cứu Yvette Cendes, làm việc tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard & Smithsonian và là tác giả chính của nghiên cứu mới, nói.

Theo nhóm các nhà khoa học, vật chất được phun ra từ lỗ đen di chuyển với vận tốc gần bằng một nửa vận tốc ánh sáng. Hiện vẫn chưa rõ tại sao lỗ đen có thể giữ vật chất trong một khoảng thời gian trước khi phun ra ngoài.

Dưới sự chỉ đạo của ông Cendes, nhóm phân tích dữ liệu về các sao bị lỗ đen nuốt chửng trong vài năm gần đây và phát hiện ra một hiện tượng đặc biệt. Theo những gì thu thập được từ Very Large Array (VLA, có nghĩa là “Dãy Thiết bị Rất lớn”), lỗ đen bất ngờ trở lại hoạt động vào tháng 6/2021, và lập tức thu hút sự chú ý của giới chuyên môn toàn cầu. Các nhà khoa học đã đặt tên cho hiện tượng này là AT2018hyz.

Tổng hợp dữ liệu về các sao bị lỗ đen nuốt chửng, cùng với vô số tín hiệu từ các đài thiên văn trên khắp thế giới, các nhà khoa học đã xác nhận một hiện tượng chưa từng thấy trước đây.

“Chúng tôi đã nghiên cứu [các sự kiện sao bị lỗ đen nuốt chửng] bằng đài thiên văn vô tuyến hơn một thập kỷ, thỉnh thoảng chúng tôi nhận thấy sóng vô tuyến sáng lên do vật chất bị lỗ đen phun ra từng nuốt vào”, Edo Berger, giáo sư thiên văn học tại Đại học Harvard, và cũng là đồng tác giả của báo cáo mới, nói. “Nhưng trong sự kiện AT2018hyz đã im lặng 3 năm, giờ đây nó lại trở nên sáng sủa và ngay lập tức trở thành hiện tượng [lỗ đen nuốt sao] sáng nhất trong dữ liệu vô tuyến từng được thu thập”.

Hiện tượng lỗ đen nuốt sao, hay được gọi là Tidal Disruption Event (TDE, dịch là “Sự kiện Phá Sóng”), xảy ra khi một ngôi sao tiến gần lỗ đen và bị nuốt chửng. Dòng vật chất tuôn ra từ sao tạo thành một đĩa sáng rực và sau đó vật chất này sẽ bay quanh lỗ đen với tốc độ cực kỳ nhanh tạo thành một đĩa bồi tụ, sáng đến mức các đài thiên văn cách đó hàng triệu năm vẫn có thể quan sát được.

Một số vật chất từ sao bị hút vào lỗ đen sẽ bị văng ra ngoài, các nhà khoa học tin rằng đó là do lỗ đen không ăn gọn gàng và làm rơi rớt vật chất. Tuy nhiên, hiện tượng phun vật chất ra không gian thường diễn ra ngay sau sự kiện TDE, không phải nhiều năm sau như AT2018hyz. Điều này là hiếm có và chưa từng có tiền lệ.

Tốc độ vật chất bắn ra khỏi lỗ đen lên tới 50% vận tốc ánh sáng. Theo giáo sư Cendes, đa số các hiện tượng “trớ vật chất” chỉ đạt tốc độ khoảng 1/10 vận tốc ánh sáng.

“Lần đầu tiên chúng ta thấy khoảng cách lâu như vậy giữa thời điểm lỗ đen 'ăn' và thời điểm phun ra vật chất”, nhà nghiên cứu Berger nhận định. “Bước tiếp theo sẽ là điều tra xem liệu hiện tượng này thường xuyên xảy ra hơn không, hay chỉ là chúng ta chưa từng chứng kiến một sự kiện TDE trớ muộn như vậy”.

Theo Harvard.edu