Nhân loại lần đầu chứng kiến hố đen nuốt chửng sao neutron

Thanh Hà

  –  

Thứ tư, 30/06/2021 10:00 (GMT+7)

Lần đầu tiên các nhà thiên văn học chứng kiến ​​một hố đen nuốt chửng trong tích tắc một ngôi sao neutro – thiên thể dày đặc nhất trong vũ trụ.

Hình minh họa hố đen (trung tâm) nuốt chửng một sao neutron (bên trái). Ảnh: Đại học Swinburne Australia

Sau lần đầu tiên chứng kiến ​​hố đen nuốt chửng một ngôi sao neutro, chỉ 10 ngày sau, các nhà thiên văn học ghi nhận hiện tượng tương tự, ở một phía khác của vũ trụ, một hố đen khác nuốt chửng một ngôi sao khác.

Trong cả 2 trường hợp ngôi sao bị hố đen nuốt gọn, ngôi sao neutron nặng hàng tỉ tấn quay quanh quỹ đạo gần nhất với hố đen cho tới khi hố đen và ngôi sao nhập vào nhau và sao neutron biến mất.

Các nhà thiên văn đã chứng kiến ​​500 quỹ đạo cuối cùng trước khi 2 sao neutron bị hố đen nuốt chửng. Đây là quá trình diễn ra chưa đầy 1 phút và trong thời gian ngắn đã tạo ra năng lượng lớn bằng tất cả ánh sáng khả kiến có thể quan sát được trong vũ trụ.

Đồng tác giả nghiên cứu Patrick Brady, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Wisconsin Milwaukee, Mỹ, cho biết: “Đó đơn giản là một cú nuốt khủng nhanh gọn”. Hố đen “có một bữa tối ngon lành với một sao neutron”.

Năng lượng bùng nổ từ 2 vụ hố đen nuốt chửng ngôi sao neutron được phát hiện khi các máy dò trên Trái đất nhận thấy sóng hấp dẫn khi các thiên thể hợp nhất, với những dòng năng lượng vũ trụ bay vút qua không gian và thời gian như thuyết của Albert Einstein. Những năng lượng này đến từ nơi cách Trái đất hơn một tỉ năm ánh sáng.

Hình minh họa mô tả sự cong vênh của thời gian và không gian khi một hố đen (trái) nuốt chửng một sao neutron. Ảnh: LIGO India

Dòng năng lượng từ 2 vụ hố đen nuốt chửng ngôi sao neutron được phát hiện tháng 1.2020 nhưng nghiên cứu phân tích và giải thích dữ liệu này do hơn 100 nhà khoa học thực hiện được công bố ngày 29.6 trên tạp chí Astrophysical Journal Letters.

Các nhà thiên văn học từng quan sát được sóng hấp dẫn từ 2 hố đen va chạm vào nhau, 2 sao neutron va chạm vào nhau nhưng đây là lần đầu tiên quan sát được sự va chạm giữa hố đen và sao neutron.

Sao neutron là xác của những ngôi sao lớn, những gì còn sót lại sau khi một ngôi sao khổng lồ chết đi trong một vụ nổ siêu tân tinh. Sao neutron là sao đặc với khối lượng khoảng 1,5 tới 2 lần khối lượng mặt trời nhưng cô đặc ở bề rộng khoảng 10km. Một số hố đen, được gọi là hố đen sao, được tạo thành do suy sụp hấp dẫn của một ngôi sao khối lượng lớn tạo ra lực hấp dẫn mạnh đến mức ánh sáng cũng không thể thoát ra.

Các nhà khoa học cho rằng có nhiều cặp sao neutron và hố đen tương tự như vừa quan sát thấy nhưng vẫn chưa phát hiện cặp nào trong thiên hà có Trái đất – Dải Ngân hà.

Về phát hiện sao neutron bị hố đen nuốt gọn vừa công bố, nhà vật lý thiên văn Marc Kamionkowski của Đại học Johns Hopkins, Mỹ, người không tham gia nghiên cứu, cho rằng, phát hiện này giúp các nhà thiên văn dự đoán mức độ phong phú của các cặp hố đen, sao neutron.

Khoảnh khắc hố đen và sao netron hợp nhất trong chớp mắt. Nguồn: LIGO Caltech