5.000 siêu hố đen ẩn trong ảnh chụp tia X của NASA

Ảnh chụp với hơn 5.000 hố đen có mật độ hố đen lớn nhất từ trước đến nay. Ảnh: NASA/CXC/Penn State/B.Luo et al.

Hình ảnh mới do các nhà nghiên cứu của Cơ quan Hành không Vũ trụ Mỹ (NASA) công bố là bức ảnh tia X sâu nhất được chụp bởi Đài Quan sát tia X Chandra trong suốt 11,5 tuần quan sát.

Trong ba tháng, các nhà khoa học thuộc dự án Chandra hướng đài quan sát đến một vùng trên bầu trời đêm mang tên Vùng sâu phía nam Chandra, nằm trong chòm sao Fornax (Thiên Lô). Khu vực này rất độc đáo do có những ngôi sao nhấp nháy đầy màu sắc nhưng không quan sát được bằng mắt thường. Đa số nguồn sáng (70%) là những siêu hố đen. Chúng phát ra tia X khi vật chất bị hút vào chân trời sự kiện của hố đen trong khi bản thân hố đen không phát ra bất kỳ ánh sáng nào.

Đài quan sát Chandra quan sát nhiều lần khu vực này của bầu trời. NASA cho biết hình ảnh thu được cho thấy mật độ siêu hố đen lớn nhất từ trước đến nay. Có khoảng 5.000 hố đen nằm ở khu vực trung tâm của bức ảnh và giới nghiên cứu mới chỉ biết 2.000 hố đen trong số đó.

"Rất khó để phát hiện ra hố đen trong vũ trụ, vì chúng nằm rất xa và chỉ tạo ra bức xạ nếu đang hút vật chất. Nhưng khi quan sát lâu bằng kính viễn vọng Chandra, ta có thể nhìn thấy và nghiên cứu một số lượng lớn hố đen đang phát triển, một vài hố đen xuất hiện không lâu ngay sau khi Vụ nổ lớn xảy ra", nhà nghiên cứu Bin Luo từ Đại học Nam Kinh, Trung Quốc cho biết.

Trong hình, màu đỏ là mức năng lượng tia X thấp nhất, màu xanh lá là mức năng lượng trung bình, những tia X có năng lượng cao nhất mang ánh sáng màu xanh dương. Để tạo ra hình ảnh này, các nhà nghiên cứu đã xếp chồng lên nhau những bức ảnh phơi sáng từ Chandra và sử dụng dữ liệu được lưu trữ bởi Kính Viễn vọng Không gian Hubble.

Các hố đen khổng lồ trong trường quan sát có khối lượng dao động từ 100.000 đến 10 tỷ lần so với khối lượng Mặt Trời. Nhóm nghiên cứu cho rằng khối lượng của chúng tăng lên chủ yếu bởi các vụ nổ ở thuở sơ khai của vũ trụ, không phải do tích lũy dần vật chất.

Dữ liệu mới nhất cũng cho thấy những ngôi sao có khối lượng như Mặt Trời khi phát nổ thành siêu hố đen khổng lồ sẽ có khối lượng gấp khoảng 10.000 - 100.000 Mặt Trời.

"Bằng cách xác định tia X từ những thiên hà xa xôi, chúng ta đang tìm hiểu sâu hơn về sự hình thành và tiến hóa của các hố đen có khối lượng tương đương những ngôi sao hoặc siêu hố đen khổng lồ trong vũ trụ sơ khai", thành viên Fabio Vito của nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Pennsylvania cho biết. "Chúng ta đang ngược trở lại quá khứ, về thời điểm khi các hố đen ở giai đoạn quan trọng của sự phát triển. Chúng còn trẻ và rất háu ăn".