Hiện tượng chưa từng có: Lỗ đen vũ trụ phun vật chất ra không gian, nhiều năm sau khi nuốt chửng một ngôi sao

Tháng 10/2018, tại vùng không gian cách chúng ta 665 triệu năm ánh sáng, một ngôi sao nhỏ bị xé thành vô số mảnh khi tiến tới gần một lỗ đen. Tuy hiện tượng kỳ thú đem về những dữ liệu nghiên cứu quý giá, nhưng thực chất nó xảy ra như cơm bữa.

Gần 3 năm sau “bữa ăn nhẹ”, lỗ đen lại một lần nữa tỏa sáng trên bầu trời và làm nức lòng giới nghiên cứu. Tuy nhiên hiện tượng kỳ thú lần này đã khác, và từ hồi 2018 đến nay, lỗ đen không nuốt thêm ngôi sao nào nữa.

“Hiện tượng làm chúng tôi hoàn toàn ngạc nhiên, chưa ai từng thấy sự kiện tương tự diễn ra”, nhà nghiên cứu Yvette Cendes công tác tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard & Smithsonian, cũng là tác giả chính của nghiên cứu mới, nói.

Theo kết luận của nhóm các nhà khoa học, vật chất phun ra từ lỗ đen đang bay với tốc độ bằng nửa vận tốc ánh sáng. Hiện giới nghiên cứu chưa rõ tại sao lỗ đen lại ngậm vật chất vài năm rồi mới nhả ra ngoài.

Dưới chỉ đạo của ông Cendes, nhóm phân tích dữ liệu sao bị lỗ đen nuốt trong vài năm trở lại đây và phát hiện ra hiện tượng lạ. Theo những gì Very Large Array (VLA, tạm dịch là “Dãy Thiết bị Rất lớn”) thu được, lỗ đen bất ngờ hoạt động lại vào tháng 6/2021, và lập tức thu hút được sự chú ý của giới chuyên môn toàn cầu. Các nhà khoa học đặt tên cho hiện tượng “ăn rồi trớ” của lỗ đen là AT2018hyz.

Tổng hợp dữ liệu về sao bị lỗ đen nuốt chửng, cùng vô số tín hiệu từ các đài thiên văn đặt khắp nơi trên thế giới, các nhà khoa học đã khẳng định được hiện tượng chưa từng có.

“Chúng tôi đã nghiên cứu [các sự kiện sao bị lỗ đen nuốt chửng] bằng đài thiên văn vô tuyến hơn một thập kỷ nay, thỉnh thoảng thấy những sóng vô tuyến sáng lên do lỗ đen phun ra vật chất từng nuốt vào”, Edo Berger, giáo sư thiên văn học công tác tại Đại học Harvard, và cũng là đồng tác giả báo cáo mới, cho hay. “Nhưng trong sự kiện AT2018hyz đã im lìm 3 năm nay, giờ bỗng rực sáng và lập tức trở thành hiện tượng [lỗ đen nuốt sao] sáng nhất trong cơ sở dữ liệu vô tuyến từng được thu thập”.

Hiện tượng lỗ đen nuốt sao, hay tên khoa học là Tidal Disruption Event (TDE, tạm dịch là “Sự kiện Phá Sóng”), xảy ra khi một ngôi sao tiến tới gần lỗ đen và bị nuốt chửng. Dòng vật chất tuôn ra từ sao sẽ dài giống sợi mì Ý, và đồng thời làm rực sáng một góc không gian. Sau đó, vật chất sẽ bay quanh lỗ đen với một tốc độ cực nhanh và tạo thành một đĩa bồi tụ, sáng tới mức các đài thiên văn đặt cách đó hàng triệu năm sáng cũng quan sát được.

Một số vật chất sao bị hút vào lỗ đen sẽ bị văng ra ngoài, các nhà khoa học cho rằng đó là do lỗ đen ăn không gọn gàng và làm rơi vãi vật chất ra ngoài. Nhưng hiện tượng phun vật chất ra ngoài không gian thường sẽ diễn ra ngay sau sự kiện TDE, chứ không phải nhiều năm về sau giống AT2018hyz. Đây là trường hợp hy hữu chưa từng có tiền lệ.

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

“Đây là lần đầu tiên chúng ta chứng kiến khoảng cách lâu như vậy giữa thời điểm ăn và thời điểm phun ra ngoài”, nhà nghiên cứu Berger nhận định. “Bước tiếp theo sẽ là điều tra xem liệu hiện tượng này có thường xuyên diễn ra hơn không, hay chỉ là ta chưa từng thấy một TDE trớ muộn như vậy”.

Theo Harvard.edu