Phát hiện bất ngờ về hố đen khổng lồ nằm cách Trái Đất gần 2.000 năm ánh sáng

Hố đen này được gọi là "người khổng lồ đang ngủ", có tên là Gaia BH3, với khối lượng gấp gần 33 lần Mặt trời, nằm cách chúng ta 1.926 năm ánh sáng trong chòm sao Aquila. Điều này khiến nó trở thành hố đen gần Trái Đất thứ hai được biết đến. Hố đen gần Trái Đất nhất là Gaia BH1, nằm cách chúng ta 1.500 năm ánh sáng và có khối lượng gấp gần 10 lần Mặt trời.

Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hố đen trong khi xem xét các quan sát của kính viễn vọng không gian Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu thực hiện để công bố dữ liệu sắp tới cho cộng đồng khoa học. Các nhà nghiên cứu không mong đợi tìm thấy bất cứ điều gì nhưng một chuyển động kỳ lạ - gây ra bởi ảnh hưởng hấp dẫn của Gaia BH3 lên một vật thể đồng hành ở gần đã thu hút sự chú ý của họ.

Nhiều hố đen không hoạt động không có vật thể đồng hành đủ gần để "ăn", vì vậy chúng khó phát hiện hơn nhiều và không tạo ra bất kỳ ánh sáng nào. Tuy nhiên, các hố đen sao khác hút vật chất từ các ngôi sao đồng hành và sự trao đổi vật chất này giải phóng các tia X có thể được phát hiện qua kính thiên văn.

Chuyển động rung lắc của một ngôi sao khổng lồ già trong chòm sao Aquila cho thấy nó đang trong điệu vũ quỹ đạo với một hố đen không hoạt động và đây là hố đen không hoạt động thứ ba được Gaia phát hiện.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng Kính viễn vọng rất lớn của Đài thiên văn phía Nam của Châu Âu ở sa mạc Atacama của Chile và các đài quan sát trên mặt đất để xác nhận khối lượng của Gaia BH3, đồng thời nghiên cứu của họ cũng đưa những manh mối mới về sự hình thành của các hố đen khổng lồ như vậy.

Chủ nhiệm nghiên cứu Pasquale Panuzzo - một nhà thiên văn học tại Observatoire de Paris, một phần của Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp và là thành viên cộng tác với Gaia cho biết: "Không ai mong đợi tìm thấy một hố đen có khối lượng lớn như vậy đang ẩn nấp gần đó mà đến nay vẫn chưa bị phát hiện. Đây là kiểu khám phá mà bạn chỉ có một lần trong cuộc đời nghiên cứu của mình".

Danh hiệu hố đen nặng nhất trong thiên hà của chúng ta sẽ luôn thuộc về Sagittarius A* - hố đen siêu nặng nằm ở trung tâm Dải Ngân hà, có khối lượng gấp khoảng 4 triệu lần Mặt trời nhưng nó không phải là một hố đen sao.

Quá trình hình thành các hố đen siêu nặng vẫn chưa được hiểu rõ nhưng có một giả thuyết cho rằng nó hình thành khi các đám mây vũ trụ khổng lồ sụp đổ. Các hố đen sao hình thành khi các ngôi sao lớn chết đi. Vì thế, Gaia BH3 là hố đen nặng nhất trong thiên hà chúng ta được hình thành từ cái chết của một ngôi sao lớn.

Các hố đen sao trong Dải Ngân hà có khối lượng trung bình gấp khoảng 10 lần Mặt trời. Cho đến khi phát hiện ra Gaia BH3, hố đen sao lớn nhất được biết đến trong thiên hà của chúng ta là Cygnus X-1, có khối lượng gấp 21 lần Mặt trời. Mặc dù Gaia BH3 là một phát hiện đặc biệt trong thiên hà của chúng ta theo tiêu chuẩn của các nhà thiên văn học, nhưng nó có khối lượng tương tự như các vật thể được tìm thấy ở các thiên hà xa xôi.