Phát hiện chấn động: Các nhà khoa học lần đầu tiên tìm thấy hệ thống ba lỗ đen

[Hoàng Khang]

Các nhà thiên văn học Trung Quốc vừa công bố một phát hiện chấn động: bằng chứng đầu tiên cho sự tồn tại của một hệ thống ba lỗ đen. Bằng cách phân tích lại một sự kiện sóng hấp dẫn bí ẩn từ năm 2019, họ đã giải mã được một trong những vụ sáp nhập kỳ lạ nhất từng được quan sát, đồng thời mở ra một hướng đi hoàn toàn mới để có thể tìm kiếm những "gã khổng lồ" ẩn mình trong vũ trụ.

GW190814 - Vụ sáp nhập "bất thường"​

Câu chuyện bắt đầu vào năm 2019, khi Đài quan sát Sóng hấp dẫn LIGO tại Mỹ phát hiện ra những rung động trong không-thời gian, được tạo ra bởi một vụ sáp nhập giữa hai lỗ đen. Sự kiện này, được đặt tên là GW190814, đã ngay lập tức thu hút sự chú ý của giới khoa học bởi một sự bất thường: hai lỗ đen có khối lượng quá chênh lệch, một nặng gấp 23 lần Mặt Trời, trong khi cái còn lại chỉ nặng gấp 2,6 lần.

Trong các kịch bản thông thường, hai lỗ đen sáp nhập thường có khối lượng tương đồng. Vụ sáp nhập "lệch pha" này đã đặt ra một câu hỏi lớn: điều gì đã khiến hai vật thể khác biệt như vậy lại có thể va chạm vào nhau?

Lời giải đáp từ "người thứ ba"​

Trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters, một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã đưa ra một lời giải đáp đầy thuyết phục. Họ cho rằng, để một vụ sáp nhập kỳ lạ như vậy có thể xảy ra, chắc chắn phải có sự can thiệp của một "người thứ ba" – một vật thể khổng lồ ẩn mình, tạo ra lực hấp dẫn cần thiết để "dẫn dắt" hai lỗ đen kia vào quỹ đạo va chạm.

Sau khi tiến hành các mô phỏng trên máy tính, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một "dấu vân tay" đặc trưng của vật thể thứ ba này trong chính dữ liệu gốc của LIGO. Theo phân tích của họ, vật thể này nhiều khả năng là một lỗ đen siêu lớn, với khối lượng ít nhất gấp 100.000 lần Mặt Trời.

Hệ thống này được cho là bao gồm cặp lỗ đen nhỏ hơn quay quanh nhau, trong khi cả hai lại cùng di chuyển trên một quỹ đạo xoay quanh lỗ đen siêu lớn ở trung tâm. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học có bằng chứng về một hệ thống "đa tầng" như vậy.

Một "công cụ" mới để khám phá vũ trụ​

"Đây là bằng chứng quốc tế đầu tiên cho thấy sự tồn tại của một vật thể đặc thứ ba trong một sự kiện hợp nhất lỗ đen đôi," nhà thiên văn học Wen-Biao Han, đồng tác giả của nghiên cứu, nhận định. "Nó mở ra khả năng rằng những lỗ đen đôi mà chúng ta quan sát được có thể không phải là những hệ độc lập, mà chỉ là một phần trong những hệ thống hấp dẫn phức tạp hơn nhiều."

Phát hiện này không chỉ giải thích được một bí ẩn cũ, mà còn cung cấp cho các nhà khoa học một manh mối và một phương pháp hoàn toàn mới để có thể tìm ra thêm nhiều hố đen siêu lớn khác vẫn đang ẩn nấp trong bóng tối, những thứ mà trước đây chúng ta rất khó có thể phát hiện.