Nghiên cứu mới về hiện tượng ‘lỗ đen nuốt chửng hằng tinh’ phá vỡ nhận thức thông thường
Một nghiên cứu mới đã phát hiện, sau khi phá hủy các hằng tinh, lỗ đen vẫn có thể phun ra tàn dư của chúng sau nhiều năm, nhưng không ai có thể giải thích được nguyên nhân. Điều này cho thấy các nhà thiên văn học sẽ phải suy nghĩ lại về mối quan hệ giữa các hằng tinh và lỗ đen.
Từ lâu, các nhà thiên văn học đã biết rằng các lỗ đen phát ra những chùm sáng năng lượng sau khi xé nát một hằng tinh không may mắn, đây được gọi là hiện tượng gián đoạn thủy triều (TDE, là một hiện tượng thiên văn xảy ra khi một hằng tinh tiến đến đủ gần với một lỗ đen siêu lớn để bị lực thủy triều của lỗ đen kéo ra xa và trải qua quá trình phân tách).
Hiện tượng này được cho là sẽ xảy ra trong vòng vài tháng kể từ sau khi phát sinh TDE. Tuy nhiên, nghiên cứu mới chưa được bình duyệt này đã phát hiện, sau khi phát sinh TDE, 10 trong số 24 lỗ đen được quan sát phải sau 2 đến 6 năm mới bắt đầu phun ra vật chất.
Bà Yvette Cendes, tác giả chính của nghiên cứu do Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard & Smithsonian dẫn đầu, cho biết trong một bài đăng trên nền tảng X (trước đây là Twitter) rằng, phát hiện này đã khiến các nhà thiên văn học bối rối. Điều này có nghĩa là có thể chúng ta đã hiểu sai về những gì xảy ra khi lỗ đen nuốt chửng một hằng tinh. Bà nói: “Về nguyên nhân tại sao điều này lại xảy ra, thì câu trả lời ngắn gọn là ‘chúng ta thực sự không biết, hơn nữa không ai dự liệu điều đó xảy ra.’”
Kết quả quan sát nằm ngoài dự liệu
Chúng ta chưa bao giờ thấy điều này xảy ra và có lý do chính đáng cho điều đó: không ai dự liệu nó sẽ xảy ra, do đó đã không nỗ lực quan sát.
Hiện tượng gián đoạn thủy triều xảy ra khi một hằng tinh đến quá gần một lỗ đen siêu lớn (Supermassive Black Hole, SMBH). Nội trong vòng vài giờ, hằng tinh sẽ bị xé thành từng mảnh.
Tại thời điểm này, các nhà thiên văn học thường cho rằng một nửa vật chất của hằng tinh sẽ bắt đầu quay quanh lỗ đen, tạo thành “đĩa bồi tụ” (Accretion Disk). Thuyết này cho rằng nửa vật chất còn lại sẽ bị đẩy ra dưới dạng một chùm sáng năng lượng mang tính một lần duy nhất, và có thể quan sát được từ Trái Đất.
Các nhà thiên văn học dự đoán chùm sáng vật chất sẽ xuất hiện vài tuần hoặc vài tháng sau khi TDE phát sinh. Nếu không có động tĩnh gì, họ sẽ quay kính thiên văn đi nơi khác.
“Thời gian của kính viễn vọng vô tuyến là vô cùng quý giá! Tại sao phải tìm kiếm thứ mà bạn không nhìn thấy nhiều năm sau vụ nổ?” bà Cendes viết trên X.
Tuy nhiên, quan điểm này đã bắt đầu thay đổi vào năm 2022, khi bà Cendes và đồng nghiệp phát hiện ra một lỗ đen đã thức dậy trở lại hai năm sau khi nuốt chửng một hằng tinh.
Kể từ đó, các cộng tác viên đã dành rất nhiều thời gian để theo dõi 24 lỗ đen. Họ phát hiện hơn phân nửa lỗ đen đã thức dậy trở lại vài năm sau sự kiện nuốt chửng hằng tinh.
“Nếu quý vị có hiểu biết về vật lý, quý vị sẽ biết rằng thang thời gian này (tức số năm) là không hợp lý!” Bà Cendes cho biết trong một bài đăng trên diễn đàn Reddit.
Trong hai trường hợp khác, bà Cendes nhận thấy lỗ đen đạt đỉnh, sau đó yếu đi, rồi lại khởi động trở lại.
“Đây là điều hoàn toàn mới và nằm ngoài dự liệu,” bà Cendes nói với Live Science. “Mọi người thường nghĩ rằng chỉ một lần phun trào là kết thúc.”
Nhận thức sai về đĩa bồi tụ
Bà Cendes cho biết những phát hiện này có nghĩa là, có thể chúng ta cần phải suy nghĩ lại về cách các lỗ đen nuốt chửng các hằng tinh.
Bà Cendes đã loại trừ khả năng điều này là do hiện tượng TDE thứ hai tạo thành; hoặc kỳ thực, chùm sáng vật chất kỳ lập tức xảy ra ngay sau hiện tượng TDE, chỉ là ban đầu không hướng về Trái Đất. Bà cũng loại trừ một số lời giải thích kỳ lạ hơn, chẳng hạn như việc chùm sáng vật chất bị trì hoãn do lỗ đen làm hỗn loạn thời gian trong khu vực.
Việc loại trừ những lời giải thích này cũng để lại cho chúng ta một bí ẩn rất lớn. Bà viết trên X: “Suy đoán hay nhất là ‘tất cả các giả định của chúng ta về sự hình thành đĩa bồi tụ trong quá trình TDE đều đã sai.” “Có thể chùm sáng không đến từ đĩa bồi tụ đang hình thành, mà là từ các dòng vật chất tương tác với nhau, và cho đến nhiều năm sau đó mới hình thành đĩa bồi tụ. Chúng ta không biết chi tiết đầy đủ, nhưng điều đó chắc chắn có thể xảy ra,” bà giải thích.
![Quang cảnh bên trong hang Liang Bua hay còn gọi là hang hobbit trên đảo Flores, Indonesia, [nơi phát hiện di chỉ của] người homo floresiensis](/wp-content/uploads/2023/11/imageurlhttps3A2F2Fimg.theepochtimes.com2Fassets2Fuploads2F20232F072F212Fid5413368-shutterstock_1853695672.jpgw1200q75-221x147.jpeg)
