'Xuyên không' 13 tỷ năm, kính viễn vọng NASA phát hiện hố đen siêu lớn

Hố đen được phát hiện nằm trong CEERS 1019 - một thiên hà cực già được hình thành khoảng 570 triệu năm sau vụ nổ Big Bang, tức là nó hơn 13 tỷ năm tuổi. Kích thước siêu nhỏ của lỗ đen nằm giữa thiên thể này khiến các nhà khoa học vô cùng bất ngờ.

Thông cáo báo chí của NASA cho biết, hố đen này khối lượng khoảng 9 triệu khối lượng Mặt trời - đơn vị tương đương với 333.000 khối lượng Trái đất.

Theo NASA, con số này ít hơn nhiều so với khối lượng các hố đen khác cũng tồn tại trong vũ trụ sơ khai và được phát hiện bởi các kính viễn vọng khác. “Những hành tinh khổng lồ thường chứa khối lượng gấp hơn 1 tỷ khối lượng Mặt trời, bởi vậy chúng dễ phát hiện hơn nhờ độ sáng lớn”, thông cáo viết.

Khả năng tập trung tiêu điểm vào một điểm đen mờ, nằm ở rất xa như vậy là một trong những tính năng nổi bật của kính viễn vọng Webb nhờ sử dụng các thiết bị có độ nhạy cao để phát hiện ánh sáng không nhìn thấy được.

Rebecca Larson, cộng tác viên nghiên cứu tại trường Vật lý và Thiên văn học thuộc Viện Công nghệ Rochester, cho biết: “Việc quan sát vật thể ở xa bằng kính viễn vọng này sẽ giúp thu thập dữ liệu từ các hố đen tồn tại trong các thiên hà nằm gần thiên hà của chúng ta”.

Không chỉ phát hiện ra lỗ đen siêu nhỏ này, các nhà nghiên cứu còn phát hiện thêm 11 thiên hà mới và 2 lỗ đen khác gần đó với trọng lượng siêu nhẹ so với những hố đen khác cùng thời kỳ. Các lỗ này được dự đoán hình thành khoảng 1 tỷ năm sau vụ nổ Big bang.

Những phát hiện mới này là một phần của dự án Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) do Đại học Texas ở Austin dẫn đầu, sử dụng James Webb - kính viễn vọng tối tân nhất thế giới hiện nay, được phát triển và điều hành chính bởi NASA để tìm các vật thể cổ nhất ngoài không gian vũ trụ.

Có gì bên trong thiên hà CEERS 1019?

Kích thước siêu nhỏ của lỗ đen tại trung tâm thiên hà CEER 1019 là bí ẩn với các nhà khoa học. Các nhà thiên văn học hiện vẫn chưa thể xác định được làm thế nào một lỗ đen nhỏ như vậy được hình thành trong những ngày đầu của vũ trụ - thời điểm các giếng trọng lực khổng lồ được tạo ra.

Thiên hà CEERS 1019 sở hữu nhiều thuộc tính thú vị khác. Chẳng hạn như nó xuất hiện dưới dạng một chuỗi gồm ba điểm sáng, chứ không phải là sự hình thành hình đĩa đơn lẻ của nhiều thiên hà khác.

“Chúng tôi không quen nhìn thấy quá nhiều cấu trúc trong hình ảnh ở khoảng cách xa như vậy. Một vụ sáp nhập thiên hà có thể đóng vai trò thúc đẩy sự hình thành lỗ đen bên trong thiên hà này và điều đó cũng có thể dẫn đến sự hình thành của nhiều ngôi sao mới”, thành viên nhóm CEERS Jeyhan Kartaltepe thuộc Viện Công nghệ Rochester ở New York, nói.

Theo NASA, các thiên hà mới được phát hiện vẫn đang tạo ra những ngôi sao mới. Những phát hiện thú vị từ cuộc khảo sát CEERS có thể dẫn đến những bước đột phá hấp dẫn của ngành khoa học vũ trụ.

Seiji Fujimoto, thành viên Hubble của NASA tại Đại học Texas ở Austin, là người phát hiện ra 11 thiên hà mới. Bình luận về phát hiện mới của James Webb, ông nhận định: “Webb là kính viễn vọng đầu tiên phát hiện ra số thiên hà này. Tổ hợp thiên hà này, cùng với các thiên hà xa xôi khác mà chúng ta có thể xác định trong tương lai, có thể thay đổi hoàn toàn hiểu biết của chúng ta về sự hình thành của sao và sự tiến hóa của thiên hà trong suốt lịch sử vũ trụ”.

Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng, dù lỗ đen trong thiên hà CEERS 1019 là lỗ đen sâu nhất và hoạt động ở xa nhất được ghi nhận cho tới thời điểm hiện tại, song nhiều khả năng những phát hiện mới trong tương lai gần sẽ phá vỡ kỷ lục của nó.

Theo NASA, cộng đồng thiên văn đã đổ dồn dữ liệu để có thể xác định chính xác các lỗ đen khác nằm ở xa hơn, đồng thời tiết lộ quá trình này sẽ chỉ mất vài tuần.