Bạn nghĩ rằng một lỗ đen có khối lượng 160 triệu lần Mặt Trời của chúng ta khó mà di chuyển được? Điều đó đúng. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học đã phát hiện một lỗ đen dường như ngược lại với qui luật đó. Nó nằm ở trung tâm của một thiên hà elip cách chúng ta khoảng 3,9 tỷ năm ánh sáng.
Trong một bài báo được công bố trên Astronomical Journal, tác giả chính của nghiên cứu là Dongchan Kim tại Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia ở Charlottesville, Virginia (Mỹ) đã cùng các đồng nghiệp của ông công bố khám phá về một lỗ đen siêu nặng qua việc xác định nguồn phát ra tia X (xuất phát từ vật chất được gia tốc khi cuốn vào lỗ đen) cách trung tâm của thiên hà có chứa nó khoảng 3.000 năm ánh sáng.
Lỗ đen này được ký hiệu là CXO J101527.2+625911. Việc tìm thấy nó không hề dễ dàng. Trước hết, các nhà nghiên cứu cần kiểm tra dữ liệu từ hàng nghìn bức ảnh chụp ở dải X do đài quan sát Chandra X-ray thực hiện để tìm những thiên hà có dấu hiệu của một lỗ đen siêu năng đang được bồi tụ. Tiếp đó, họ kiểm tra các ứng viên tìm được bằng kính thiên văn không gian Hubble với mục tiêu tìm ra hai điểm sáng nổi bật trong mỗi bức ảnh chụp ở dải biểu kiến. Hai điểm sáng lớn trong cùng một thiên hà này dẫn tới hai kịch bản: hai lỗ đen siêu nặng đang bồi tụ hoặc chỉ có một lỗ đen nhưng đang tách ra và rời khỏi xa khỏi trung tâm của thiên hà. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đối chiếu dữ liệu quang phổ của các thiên hà thu được từ khảo sát Sloan (SDSS) để tìm ra những trường hợp khớp với kết quả đã tìm thấy.
Đa số lỗ đen siêu nặng nằm ở trung tâm của thiên hà chứa chúng. Ở vị trí đó, chúng rất ít dịch chuyển. Khi một lỗ đen như thế rời khỏi trung tâm thiên hà, nó có nghĩa là có thứ gì đó đặc biệt đã xảy ra. Các nhà thiên văn học đang tìm kiếm những trường hợp như vậy vì chúng cí thể làm sáng tỏ thêm về sự hình thành và hành vi của những lỗ đen siêu nặng và những thiên hà có chứa chúng.
CXO J101527.2+625911 cho thấy nó có chuyển động khác biệt. Vật tốc của nó không khớp với chuyển động chung của thiên hà chủ. Điều này khiến các nhà nghiên cứu tin rằng nó đã trải qua một vụ sáp nhập lỗ đen.
Khi hai lỗ đen sáp nhập, trước tiên chúng phải chuyển động xoáy quanh nhau, trong quá trình đó chúng mất dần xung lượng trước khi va chạm với nhay. Vì các lỗ đen quá nặng, quá trình đó làm sinh ra sóng hấp dẫn. Sự khác biệt về khối lượng, trục quay và hướng của hai lỗ đen gây ra tính bất đối xứng trong sóng hấp dẫn được sinh ra, Sự bất đối xứng này có thể dẫn đến một cú kích mạnh ở giai đoạn kết thúc theo một hướng nhất định. Sự kiện này được gọi là sự đẩy lùi. Kết quả của nó là một lỗ đen duy nhất (sau khi sáp nhập) bị đẩy đi theo một hướng nào đó ra xa khỏi trung tâm của thiên hà có chứa nó.
Nhóm của Kim thừa nhận rằng vẫn có khả năng của kịch bản còn lại: thiên hà đó có thể có hai lỗ đen siêu nặng. Lỗ đen ở trung tâm thiên hà không phải đang trong giai đoạn phát triển nhanh hoặc là bức xạ đều không thoát được ra để có thể quan sát được, trong khi lỗ đen còn lại đang trong giai đoạn bồi tụ. Tuy nhiên họ thiên về kịch bản đầu tiên hơn do thiên hà này có dấu hiệu cho thất sự gián đoạn trong các vùng ngoài cùng sự tạo sao đang diễn ra rất nhanh, cũng như dấu hiệu cho thấy có thể có sự sáp nhập với một thiên hà khác gần đây chỉ ra rằng có nhiều khả năng ủng hộ giả thuyết lỗ đen bị đẩy lùi.
Mặc dù vậy, các tác giả của nghiên cứu khẳng định rằng vẫn còn cần tới nhiều dữ liệu hơn để cung cấp đủ bằng chứng cho giả thuyết nêu trên và loại trừ những kịch bản khác.
Bryan
Theo Astronomy
