Hàng triệu lỗ đen ẩn náu trong Ngân Hà đang ăn vật chất từ không gian giữa các sao

Trong Ngân Hà, có hàng triệu lỗ đen chưa được khám phá đang tiêu thụ vật chất từ không gian giữa các sao, bòn rút bụi và chất khí trôi nổi trong các khoảng trống giữa các sao trong thiên hà của chúng ta. Hai nhà khoa học Nhật Bản vừa công bố một kế hoạch săn tìm các lỗ đen “mất tích” này.

Ý tưởng rằng có hàng triệu lỗ đen ẩn náu trong Ngân Hà chẳng phải điều gì mới mẻ. Vào năm 2018, một nghiên cứu do NASA tài trợ đã tìm thấy rằng có từ 10.000 đến 20.000 lỗ đen tụ tập xung quanh siêu lỗ đen tại tâm thiên hà. Nghiên cứu công bố hồi tháng Hai vừa qua cũng nói rằng khả năng có 100 triệu “lỗ đen lặng lẽ” trong Ngân Hà.

Tuy nhiên, việc tìm kiếm những vùng này trong không gian chẳng phải đơn giản. Lực hấp dẫn xung quanh mỗi lỗ đen mạnh đến mức ánh sáng cũng không thể thoát ra. Điều này có nghĩa là người ta không thể phát hiện chúng bằng các phương pháp truyền thống vốn thường được sử dụng để quan sát các thiên thể khác.

Hình minh họa một lỗ đen

Tuy nhiên, các nhà thiên văn Daichi Tsuna và Norita Kawanaka, thuộc Đại học Tokyo và Đại học Kyoto ở Nhật Bản, khẳng định đã tìm thấy một cách mới để phát hiện các “lỗ đen cô lập” (IBH – isolated black hole) này.

Nghiên cứu của họ vừa đăng lên trang web chia sẻ bản thảo arXiv.org, trong đó họ đề xuất quan sát các IBH thông qua sự phát xạ tia X của chúng. Bài báo cho đến nay chưa được bình phẩm xong bởi các nhà khoa học nghiên cứu trong cùng lĩnh vực. Bài báo được xây dựng trên nhận thức rằng các IBH, giống như mọi lỗ đen khác, nuốt lấy vật chất từ không gian giữa các sao. Điều này tạo ra một cái đĩa bồi tụ vật chất vây xung quanh lỗ đen, và với những lỗ đen lớn nhất, đĩa vật chất này tạo ra tia X có thể quan sát được.

Thế nhưng đối với các IBH, dòng bồi tụ là “yếu bất thường”, nghĩa là nó không tạo ra sự phát xạ tia X đủ mạnh. Tuy nhiên, do bởi dòng bồi tụ yếu, nên có một dòng vật liệu chảy ra mạnh hơn nhiều. Theo tường thuật trên trang Live Science, Tsuna và Kawanaka tập trung vào sóng xung kích sinh ra khi dòng chảy ra này lao vào vật liệu xung quanh. Khi điều này xảy ra, các electron bị gia tốc, tạo ra các sóng vô tuyến có thể phát hiện được.

Các nhà khoa học cho biết kĩ thuật như trên là lạc quan – việc phát hiện IBH bằng cách này sẽ đòi hỏi trang thiết bị cực kì nhạy và có lẽ không thể dùng được để tìm kiếm phần đa các lỗ đen ẩn này.

Nhà thiên văn vật lí Simon Portegies Zwart, thuộc Đại học Leiden ở Hà Lan, người không liên quan gì trong nghiên cứu trên, nói với tờ Live Science rằng phương pháp tìm kiếm IBH của Tsuna và Kawanaka “sẽ thật hay đó” nhưng “độ nhạy có thể là vấn đề”.

Các tác giả cho biết kính thiên văn Ma trận Kilo-Mét Vuông (SKA) sắp tới, sẽ được xây dựng ở Australia, có thể đáp ứng các năng lực cần thiết để ăn tìm những lỗ đen này. “Chúng tôi đề xuất trong bài báo này rằng IBH có thể là một trong những mục tiêu hứa hẹn cho SKA, và hướng tới cung cấp một ước tính về số lượng IBH có thể phát hiện được trong toàn bộ Thiên Hà ứng với hai giai đoạn SKA,” họ nói.

Nguồn: Newsweek