Hình ảnh chi tiết đầu tiên về hiện tượng hố đen “nuốt chửng” ngôi sao

Hình ảnh do Tổ chức Nghiên cứu thiên văn châu Âu tại Nam Bán cầu công bố ngày 12/10/2020, cho thấy một ngôi sao bị “xé vụn” và hút vào bên trong hố đen. (Nguồn: AFP/TTXVN)

Các nhà thiên văn học đã chụp được khoảnh khắc một hố đen siêu nặng “xé vụn” một ngôi sao có trọng lượng tương đương Mặt Trời.

Các hình ảnh mới công bố ngày 12/10 trên chuyên san Monthly Notices of the Royal Astronomical Society đã mang lại những mô tả chi tiết nhất về hiện tượng có tên gọi là “hố đen dùng bữa” (tidal disruption event).

Trước đây, giới khoa học đã từng quan sát được một số sự kiện “hố đen dùng bữa,” nhưng luồng ánh sánh chói lóa phát ra từ những sự kiện này thường bị lớp bụi và mảnh vụn che mờ.

Lần này, các nhà khoa học đã phát hiện sự kiện từ rất sớm, chỉ một thời gian ngắn sau khi ngôi sao bị phân mảnh và từ đó sớm xác định được phương thức hình thành các mảnh vụn che chắn luồng ánh sáng.

Sau đó, nhờ những kính thiên văn siêu năng lực tại Đài Quan sát Nam Âu (ESO), các nhà khoa học đã quan sát được sự kiện khi luồng ánh sáng lớn dần rồi lụi tắt trong suốt quãng thời gian kéo dài khoảng 6 tháng.

Trong sự kiện lần này, các nhà nghiên cứu đã quan sát được quá trình một hố đen cách Trái Đất khoảng hơn 215 triệu năm ánh sáng “xé vụn” một ngôi sao và hút vào trong “chiếc dạ dày khổng lồ” của hố đen.

Giảng viên Đại học Birmingham Matt Nicholl, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết ý tưởng hố đen nuốt chửng một ngôi sao lâu nay chỉ có trong phim khoa học viễn tưởng, nhưng những hình ảnh mới được công bố đã chứng minh quá trình trên diễn ra đúng như một sự kiện “hố đen dùng bữa.”

Cụ thể, khi một ngôi sao lạc đến quá gần một hố đen siêu lớn, nó sẽ chịu tác động của một lực hấp dẫn siêu mạnh từ hố đen. Ngôi sao sẽ bị xé vụn và các mảnh vụn bị hút vào theo từng vệt dài như từng được miêu tả trong hiện tượng “spaghettification” - các vật thể bị kéo dài và nén ngang thành các hình dạng mỏng dài trong một trường hấp dẫn không đồng nhất rất mạnh.

Khi những lực kéo này mạnh hơn lực gắn kết của ngôi sao, các mảnh vụn sẽ bị hút về phía hố đen. Những dòng vật chất khổng lồ này tạo ra ra các bức xạ điện từ cực mạnh, kéo dài nhiều tháng trong khi hố đen “tiêu hóa” các mảnh vụn của ngôi sao.

Theo nhà nghiên cứu Stephane Basa, từ Phòng thí nghiệm Vật lý thiên văn Marseille, chỉ có 50% ngôi sao biến mất, phần còn lại vẫn tồn tại sau quá trình này. Nhóm nghiên cứu cho biết ngôi sao có trọng lượng gần bằng Mặt trời, nhưng hố đen còn nặng hơn hàng triệu lần.

Nhóm nghiên cứu hy vọng kết quả này sẽ giúp giới khoa học hiểu rõ hơn về cách thức các vật chất bị chi phối trong những môi trường có lực hấp dẫn cực lớn bao quanh những hố đen siêu nặng.

Tuần trước, 3 nhà khoa học Roger Penrose (người Anh), Reinhard Genzel (người Đức) và Andrea Ghez (người Mỹ) đã giành giải Nobel Vật lý 2020 nhờ những nghiên cứu về hố đen - một trong những hiện tượng kỳ thú nhất trong vũ trụ.