Phát hiện gây sốc trong giới thiên văn học: 3 hố đen siêu lớn trong cùng một thiên hà

Ở trung tâm của mỗi thiên hà đều ẩn chứa một con quái vật đáng sợ: Hố đen với kích thước siêu lớn có thể gấp hàng trăm hoặc thậm chí hàng tỉ lần khối lượng mặt trời của chúng ta. Đây là một vùng không - thời gian có trường hấp dẫn mạnh đến nỗi không có bất cứ bức xạ và ánh sáng nào có thể thoát ra ngoài.

Có thể nói hố đen là thành phần không thể thiếu trong một thiên hà, tuy nhiên một thiên hà mà sở hữu cùng lúc đến 3 hố đen thì quả thực là hiện tượng vô tiền khoáng hậu. Tiến sĩ Peter Weilbacher, một trong những nhà nghiên cứu đầu ngành của Viện Vật lý thiên văn Leibniz Potsdam, đã nhấn mạnh tầm quan trọng của phát hiện này: “Cho đến bây giờ, sự tập trung của 3 hố đen siêu lớn trong một thiên hà là hiện tượng chưa từng được ghi nhận trong lịch sử khoa học vũ trụ, hứa hẹn mang đến cho con người vô số kiến thức mới mẻ và vô cùng quý giá”.

Thiên hà được “vinh dự” nắm giữ kỷ lục này là NGC 6240, cách chúng ta khoảng 400 triệu năm ánh sáng, vốn được các nhà thiên văn học theo dõi khá sát sao trong nhiều năm qua. Đã có hàng trăm bức ảnh về thiên hà này được chụp lại bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble. Tuy nhiên thiết bị thám hiểm quang phổ đa đơn vị (MUSE) trên Kính thiên văn rất lớn (VLT) của European Southern Observatory mới là nhân tố giúp phát hiện ra sự bất thường của NGC 6240. Công cụ này cho phép các nhà nghiên cứu thu thập một bộ dữ liệu ba chiều với mỗi pixel đại diện cho một phổ ánh sáng đầy đủ.

NGC 6240 chứa ba hố đen khổng lồ trong lõi. Trong đó, hố đen phía bắc (N) đang hoạt động và được biết đến từ lâu, tuy nhiên hình ảnh không gian có độ phân giải cao được phóng to cho thấy thành phần phía nam bao gồm hai hố đen khác với kích thước siêu lớn (S1 và S2). Phần màu xanh lá cây biểu thị sự phân phối của các mảng khí bị ion hóa bởi bức xạ xung quanh lỗ đen, trong khi các đường màu đỏ cho thấy phần viền ánh sáng từ thiên hà và chiều dài của thanh trắng tương ứng với 1.000 năm ánh sáng. Một trong 3 hố đen này có khối lượng ước tính gấp hơn 90 triệu lần mặt trời.

Đáng chú ý hơn, các hố đen này nằm rất gần nhau. Theo tính toán của các nhà khoa học, chúng nằm trong một khu vực có không gian dưới 3.000 năm ánh sáng, tức là chưa đến 1% trăm tổng kích thước của thiên hà NGC 6240.

Phát hiện này đã mang đến cho các nhà thiên văn học những hiểu biết mới về cách thức các thiên hà phát triển theo thời gian, đặc biệt là quá trình hình thành những thiên hà kích thước lớn từ sự hợp nhất của một số thiên hà con.