Ảnh toàn cảnh của hơn 100.000 thiên hà trong dự án Khảo sát Khoa học Phát hành Sớm Tiến hóa Vũ trụ (CEERS). Ảnh: NASA/ESA/CSA/Steve Finkelstein (UT Austin)/Micaela Bagley (UT Austin)/Rebecca Larson (UT Austin)/Alyssa Pagan (STScI))
Hố đen mới phát hiện cũng là một trong những hố đen có khối lượng nhỏ nhất tồn tại từ vũ trụ sơ khai, chỉ gấp khoảng 9 triệu lần khối lượng Mặt Trời, Live Science hôm 10/7 đưa tin. Nhóm nghiên cứu đã quan sát thiên hà chứa hố đen này trong dự án Khảo sát Khoa học Phát hành sớm Tiến hóa Vũ trụ (CEERS). Mang tên CEERS 1019, thiên hà này tồn tại từ khi vũ trụ mới khoảng 570 triệu năm tuổi (vũ trụ hiện được cho là 13,8 tỷ năm tuổi).
Ngoài hố đen trong CEERS 1019, nhóm nghiên cứu do nhà thiên văn Steven Finkelstein tại Đại học Texas Austin dẫn đầu còn phát hiện hai hố đen tồn tại sau Big Bang - vụ nổ khai sinh ra vũ trụ - chỉ 1 và 1,1 tỷ năm, cũng như 11 thiên hà tồn tại sau vụ nổ Big Bang 470 - 675 triệu năm. Kết quả nghiên cứu công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters.
Hố đen ở trung tâm thiên hà CEERS 1019 có khối lượng gấp khoảng 9 triệu lần Mặt Trời. Con số này nghe có vẻ lớn, nhưng nhiều hố đen siêu khối lượng có thể nặng gấp hàng tỷ lần Mặt Trời. Sự tồn tại của những vật thể như hố đen mới phát hiện vẫn là điều khó lý giải với giới khoa học.
Nguyên nhân là quá trình phát triển của các hố đen siêu khối lượng, dù bằng cách hợp nhất các hố đen hay nuốt chửng vật chất xung quanh, thường cần nhiều thời gian hơn mức 570 triệu năm. Điều này nghĩa là, kể cả những hố đen có khối lượng như hố đen ở trung tâm dải Ngân Hà (gấp khoảng 4,5 triệu lần khối lượng Mặt Trời), đáng lẽ nên xuất hiện gần đây hơn.
Sự phát sáng cho thấy hố đen ở CEERS 1019 đang tích cực ăn vật chất xung quanh. Những hố đen đang “ăn uống” như vậy được các luồng khí bụi bao quanh, gọi là đĩa bồi tụ. Ảnh hưởng lực hấp dẫn từ hố đen nung nóng lượng vật chất này, khiến đĩa phát sáng rực rỡ. Thêm vào đó, từ trường mạnh dẫn vật chất đến các cực của hố đen, nơi vật chất thỉnh thoảng bị phun ra dưới dạng những luồng kép di chuyển nhanh gần bằng tốc độ ánh sáng, tạo ra ánh sáng cực mạnh.
Việc quan sát thêm bức xạ mạnh của hố đen sẽ giúp hé lộ thiên hà mẹ đang phát triển nhanh đến mức nào, đồng thời làm sáng tỏ thêm về quá khứ của nó. “Một vụ hợp nhất thiên hà có thể góp phần thúc đẩy hoạt động của hố đen này, đồng thời có thể dẫn đến tăng cường sự hình thành sao”, đồng tác giả nghiên cứu Jeyhan Kartaltepe, thành viên nhóm CEERS và cũng là phó giáo sư thiên văn học tại Viện Công nghệ Rochester, nhận định.
Các nhà khoa học từ lâu đã nghi ngờ sự tồn tại của những hố đen khối lượng tương đối nhỏ trong vũ trụ sơ khai. Tuy nhiên, kính viễn vọng không gian James Webb lần đầu tiên cung cấp quan sát chi tiết như vậy về chúng.
