Những chấm đỏ nhỏ trên bầu trời là những lỗ đen trong vũ trụ

Theo các nhà nghiên cứu đã tìm ra chúng, các đốm trong vũ trụ xa xôi có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về cách các lỗ đen siêu lớn hình thành và giải thích những bí ẩn trong quá trình đó.

Các nhà khoa học đã nhìn thấy những chấm đỏ nhỏ qua Kính viễn vọng Không gian Hubble. Nhưng chúng trông giống như những thiên hà bình thường.

Nhưng giờ đây, Kính thiên văn không gian James Webb - JWST của Cơ quan Hàng không & Vũ trụ Hoa Kỳ - NASA đã giúp các nhà nghiên cứu hiểu biết thực sự về chúng. Các nhà khoa học cho biết chúng là phiên bản sơ sinh của các lỗ đen rất lớn.

 “Không được phát triển cho mục đích cụ thể này, nhưng JWST đã giúp chúng tôi xác định rằng những chấm đỏ nhỏ mờ nhạt  được tìm thấy ở rất xa trong vũ trụ là phiên bản nhỏ của các lỗ đen cực lớn.” Jorryt Matthee, nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Áo cho biết,  “những vật thể đặc biệt này có thể thay đổi cách chúng ta nghĩ về nguồn gốc của lỗ đen.”

“Những phát hiện hiện tại có thể đưa chúng ta tiến một bước gần hơn tới việc trả lời một trong những vấn đề nan giải nhất trong thiên văn học: Theo các mô hình hiện tại, một số lỗ đen siêu lớn trong Vũ trụ sơ khai đã phát triển quá nhanh. Vậy thì chúng hình thành như thế nào?”

Chúng bí ẩn đến mức một số người nghi ngờ rằng chúng có thể tồn tại, ngày càng rõ ràng rằng các lỗ đen siêu lớn đang lan rộng khắp vũ trụ. Người ta cho rằng có một thiên thể ở trung tâm của hầu hết mọi thiên hà lớn bao gồm cả thiên hà của chúng ta và chúng có thể đạt khối lượng gấp hàng tỷ lần Mặt trời.

Nhưng một số hoạt động mạnh hơn nhiều so với lỗ đen khổng lồ đang ngủ yên của chúng ta. Chúng ăn một lượng lớn vật chất và trở nên sáng đến mức chúng ta có thể nhìn thấy chúng ở rìa vũ trụ được gọi là chuẩn tinh, chúng là một trong những vật thể sáng nhất trong vũ trụ.

Chuẩn tinh là một lớp gồm các hạt nhân thiên hà đang hoạt động rất sáng, chứa một lỗ đen siêu lớn được bao quanh bởi một đĩa bồi tụ quay ở lõi. Vật chất trong các đĩa bồi tụ này bị thu hút bởi lực hấp dẫn khổng lồ của lỗ đen, tạo ra một môi trường cực kỳ nén và nóng.  

Một số chuẩn tinh đó có vẻ quá lớn để tồn tại, xét theo độ tuổi mà chúng được nhìn thấy. Các nhà khoa học gọi chúng là “có vấn đề” vì chúng dường như phát triển nhanh hơn mức người ta nghĩ là có thể.

Những vật thể mới được phát hiện có thể giúp giải thích vấn đề đó. Các nhà khoa học cho biết chúng dường như là những “chuẩn tinh con” với khối lượng nhỏ hơn và màu sắc khác với những chuẩn tinh “có vấn đề.”

Các chuẩn tinh có vấn đề có màu xanh lam, cực kỳ sáng và có thể nặng bằng hàng tỷ Mặt trời của chúng ta, trong khi các chấm đỏ có thể chỉ nặng bằng 10 lần mặt trời và có màu đỏ do có bụi xung quanh chúng. Nhưng các nhà nghiên cứu giờ đây có thể theo dõi cách chúng trở thành những chuẩn tinh đã được chứng minh là có vấn đề cho đến nay.

Matthee cho biết: “Nghiên cứu các phiên bản sơ sinh của hố đen siêu khối lượng một cách chi tiết hơn sẽ cho phép chúng ta hiểu rõ hơn về cách các chuẩn tinh có vấn đề tồn tại”.

Những phát hiện này được báo cáo trong một bài báo mới, “Những chấm đỏ nhỏ: Một quần thể dồi dào các hạt nhân thiên hà hoạt động yếu được tiết lộ bởi Khảo sát EIGER và Kính thiên văn không gian James Webb FRESCO ”, được xuất bản trên Tạp chí Vật lý thiên văn.