Quái vật lỗ đen phá vỡ quy tắc vật lý đang lớn nhanh hơn giới hạn cho phép

 

Quái vật lỗ đen phá vỡ quy tắc vật lý đang lớn nhanh hơn giới hạn cho phép

Các nhà thiên văn học vừa phát hiện một thứ gì đó rất kỳ lạ trong vũ trụ: một lỗ đen siêu khối lượng từ thời vũ trụ sơ khai đang phát triển nhanh gấp 2,4 lần so với giới hạn đặt ra trên lý thuyết. Đối tượng này có tên là RACS J0320-35 – một “con quái vật” nặng tới hàng tỷ lần khối lượng Mặt Trời , đang nuốt vật chất với tốc độ vượt qua giới hạn Eddington – tốc độ tối đa mà một hố đen có thể tăng trưởng trước khi áp suất bức xạ đẩy vật chất ra ngoài.

Sử dụng Kính viễn vọng tia X Chandra của NASA, các nhà khoa học đã nhìn ngược lại gần 13 tỷ năm, khi vũ trụ mới chỉ 920 triệu năm tuổi. Và họ phát hiện điều gây sốc: một quasar cực sáng đang nuốt chửng lượng vật chất tương đương từ 300 đến 3.000 Mặt Trời mỗi năm!

Theo các mô hình hiện tại, lỗ đen như vậy không nên tồn tại. Phần lớn lý thuyết cho rằng lỗ đen thời kỳ đầu hoặc được sinh ra đã rất lớn, hoặc phải mất hàng tỷ năm để đạt đến kích thước khổng lồ. Thế nhưng, RACS J0320-35 lại cho thấy rằng ngay cả một lõ đen nhỏ – trong điều kiện thích hợp – cũng có thể phình to thành quái vật nhanh hơn rất nhiều so với dự đoán.

Phát hiện này cũng củng cố các kết quả gần đây của Kính viễn vọng Không gian James Webb, vốn đã quan sát thấy nhiều lỗ đen cổ đại tăng trưởng nhanh hơn lý thuyết cho phép. Cả hai gợi ý rằng sự tăng trưởng vượt giới hạn Eddingtoncó thể từng phổ biến trong vũ trụ sơ khai, buộc giới khoa học phải xem lại cách những lỗ đen đầu tiên được hình thành.

Câu hỏi bí ẩn giờ càng thêm hóc búa hơn: Làm sao những lỗ đen này có thể phá vỡ giới hạn đó mà không tự hủy diệt? Những quan sát trong tương lai có thể sẽ giúp con người giải mã một trong những bí ẩn lớn nhất của vật lý thiên văn - làm thế nào vũ trụ đã sinh ra thế hệ quái vật vũ trụ đầu tiên

Nội dung được trích dẫn từ nghiên cứu: "Luca Ighina et al 2025 ApJL 990 L56"

Hội Thiên Văn Hà Nội - HAS