Lịch sử bí ẩn của hố đen đã được các nhà khoa học giải mã

Một trong những quan niệm sai lầm phổ biến về hố đen là chúng không chỉ nuốt chửng vật chất mà còn nuốt cả lịch sử của vật chất đó. Vì vậy, khi một hố đen hình thành, bạn chỉ có thể đoán được cách nó được tạo ra.

Điều đó không hoàn toàn đúng.

Lịch sử thông tin chỉ bị mất khi vật chất vượt qua chân trời sự kiện (Event Horizon), và có lẽ ngay cả khi điều đó không xảy ra. Vật chất xung quanh một lỗ đen vẫn có một lịch sử phong phú.

Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà thiên văn học đã sử dụng lịch sử đó để khám phá nguồn gốc của một hệ thống lỗ đen. Câu chuyện bắt đầu với một hệ thống được gọi là GRO J1655-40. Đó là hệ thống nhị phân chứa một lỗ đen có khối lượng bằng khoảng bảy mặt trời và một ngôi sao đồng hành có khối lượng hơn ba mặt trời.

Theo hiểu biết về các ngôi sao, hệ thống ban đầu bao gồm hai ngôi sao, nhưng ngôi sao lớn hơn đã phát nổ như một siêu tân tinh để trở thành một lỗ đen.

Điều này có nghĩa là hệ thống hiện tại bao gồm một ngôi sao, một lỗ đen và các mảnh vỡ còn sót lại của ngôi sao đã phát nổ.

Để hiểu lịch sử của hệ thống đó, nhóm nghiên cứu đã xem xét dữ liệu năm 2005 từ tàu vũ trụ Chandra, được chụp khi hệ thống này đặc biệt sáng trong phạm vi tia X.

Vì Chandra đã thu thập được dữ liệu quang phổ của hệ thống, nhóm nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu đó để xác định các nguyên tố khác nhau bên trong nó. Họ có thể xác định sự hiện diện và độ phong phú tương đối của 18 nguyên tố.

Đây chính là lúc khảo cổ về thiên văn học phát huy tác dụng. Các nguyên tố được tạo ra trong lõi sao phụ thuộc vào khối lượng và thành phần ban đầu của ngôi sao. Bằng cách xem xét 18 nguyên tố cùng độ phong phú của chúng, nhóm nghiên cứu đã tái tạo lại từng đặc điểm của ngôi sao ban đầu.

Họ phát hiện ra rằng ngôi sao tiền thân của hố đen có khối lượng bằng 25 Mặt trời, làm lu mờ ngôi sao đồng hành của nó. Điều này có nghĩa là hầu hết vật chất từ ​​ngôi sao ban đầu đã bị đẩy ra không gian giữa các vì sao, hoặc do vụ nổ siêu tân tinh ban đầu hoặc do gió sao tiếp theo do hệ thống tạo ra theo thời gian.

Kiểu tái tạo này cho phép các nhà thiên văn học xem xét cách những ngôi sao đôi tiến hóa và ngôi sao lớn trở thành hố đen hoặc sao neutron.

Bằng cách sử dụng phương pháp này trên các hệ thống khác, chúng ta sẽ có thể mô hình hóa tốt hơn động lực học của các ngôi sao đang tàn lụi.