Một vật thể 'vô hình' nặng gấp 4 lần Mặt Trời được phát hiện gần Trái Đất vào ngày này năm 2020

Ngày 6/5/2020, một nhóm nhà thiên văn học từ Đài thiên văn Nam Âu (ESO) công bố một phát hiện gây sửng sốt: một hố đen cách Trái Đất chỉ khoảng 1.000 năm ánh sáng – được cho là gần nhất trong số các hố đen từng được biết đến vào thời điểm đó. Điều kỳ lạ là không ai thấy nó bằng mắt thường, không có tia X, không có bức xạ – tất cả những gì các nhà khoa học có được là… một quỹ đạo lệch lạ thường của một ngôi sao trong hệ sao HR 6819.

Hệ HR 6819, nằm trong chòm sao Thiên Hạc (Telescopium), vốn được quan sát từ lâu như một hệ sao đôi. Nhưng khi nhóm nghiên cứu phân tích phổ quang từ Đài thiên văn La Silla (Chile), họ phát hiện một chuyển động tuần hoàn bất thường của một trong các ngôi sao – như thể nó đang quay quanh một vật thể có khối lượng tương đương bốn lần Mặt Trời, nhưng hoàn toàn vô hình. Kết luận sơ bộ: có thể tồn tại một hố đen quiescent, tức một hố đen "ngủ yên", không phát sáng vì không hút đủ vật chất.

Đây là điểm đặc biệt: hầu hết các hố đen mà nhân loại từng quan sát được là những "kẻ tham ăn" – chúng hút khí, bụi, vật chất từ sao lân cận và phát ra tia X cực mạnh. Nhưng hố đen ở HR 6819 thì không. Nó không ăn gì, không phát sáng, không hiện hình – chỉ để lại lực hấp dẫn đủ mạnh để làm lộ bản thân qua chuyển động của các thiên thể gần đó. Nếu xác nhận đúng, đây sẽ là hố đen không phát xạ đầu tiên được phát hiện bằng phương pháp gián tiếp, đồng thời là lời nhắc rằng vũ trụ quanh chúng ta có thể còn rất nhiều "bóng ma hấp dẫn" đang ẩn nấp.

Tuy nhiên, câu chuyện không dừng lại ở đó. Vào năm 2022, một nhóm nhà khoa học khác đến từ Đại học KU Leuven (Bỉ) đặt lại nghi vấn. Theo các quan sát bổ sung và mô hình quỹ đạo khác nhau, họ cho rằng HR 6819 có thể chỉ là một hệ sao đôi với quỹ đạo nghiêng – không có hố đen nào cả. Thay vì xác nhận hay bác bỏ dứt khoát, tranh luận này đã khơi nguồn cho làn sóng quan tâm trở lại với một lĩnh vực khá ít được chú ý: tìm kiếm các hố đen "lặng thầm" trong thiên hà.

Hố đen được cho là tồn tại ở khắp nơi trong vũ trụ, nhưng phần lớn chúng là vô hình nếu không tương tác với vật chất xung quanh. Việc phát hiện một hố đen bằng ảnh hưởng hấp dẫn – chứ không phải bức xạ – là một minh chứng cho sức mạnh của thiên văn học gián tiếp, và sẽ là hướng tiếp cận chủ lực trong các dự án tương lai, như Gaia của ESA hay dự án Black Hole Hunter tại Nam bán cầu.

Thú vị hơn, khoảng cách 1.000 năm ánh sáng – tương đương hơn 9,5 triệu tỷ km – tuy nghe xa vời, nhưng thực tế lại rất gần trong thước đo vũ trụ. Hố đen từng được coi là gần nhất trước đó, A0620-00, nằm xa gần gấp đôi. Càng nghĩ đến điều đó, các nhà khoa học càng lo ngại: nếu một hố đen như vậy có thể ở ngay gần, không phát sáng, không gây nhiễu loạn rõ ràng… thì còn bao nhiêu hố đen nữa đang lặng lẽ trôi giữa dải Ngân Hà mà con người chưa hề hay biết?