Phát hiện lỗ đen siêu lớn đang hoạt động ở khoảng cách xa chưa từng thấy

Cùng với việc quan sát các vật thể cụ thể như thiên hà và hành tinh xa xôi trong hệ mặt trời của chúng ta, Kính viễn vọng Không gian hiện đại nhất thế giới James Webb cũng đang được sử dụng để thực hiện các cuộc khảo sát trên diện rộng về nhiều thành phần khác nhau của vũ trụ.

Những cuộc khảo sát dạng này thường nhằm mục đích xác định các mục tiêu quan trọng nhưng ít có cơ hội tiếp cận như những thiên hà nằm ở khoảng cách cực xa, cũng như quan sát các vật thể hấp dẫn như lỗ đen. Và một cuộc khảo sát gần đây đã tìm thấy lỗ đen siêu lớn đang hoạt động nhằm ở khoảng cách xa nhất từng được ghi nhận trong lịch sử nghiên cứu thiên văn.

Thông thường, một lỗ đen điển hình có thể có khối lượng gấp khoảng 10 lần khối lượng của mặt trời. Tuy nhiên các lỗ đen siêu lớn thường nặng hơn nhiều, với khối lượng có thể gấp hàng triệu hoặc thậm chí hàng tỷ lần mặt trời. Những con quái vật thực thụ này được tìm thấy ở trung tâm của các thiên hà, và được cho là đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành và hợp nhất các thiên hà.

Một trong những ví dụ sơ khai về lỗ đen siêu lớn đã được phát hiện gần đây, có niên đại ước chừng chỉ khoảng 570 triệu năm sau vụ nổ big bang. Nằm trong một thiên hà có tên CEERS 1019, lỗ đen này là một phần của cuộc khảo sát có tên Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) sử dụng James Webb để chụp những bức ảnh khổng lồ về các khu vực quan sát khác nhau. Bằng cách tập trung vào các vùng cách xa trung tâm sáng của Dải Ngân hà và không có các thiên hà sáng gần đó che khuất tầm nhìn, các nhà khoa học đã có thể xác định các vật thể rất mờ và ở xa.

“Việc quan sát vật thể ở xa này bằng kính thiên văn hiện đại như James Webb rất giống với việc quan sát dữ liệu từ các lỗ đen tồn tại trong các thiên hà gần chúng ta”, Tiến sĩ Rebecca Larson, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết trong một tuyên bố.

Bản thân thiên hà chứa lỗ đen siêu nặng cũng sở hữu nhiều đặc điểm thú vị. Việc nghiên cứu kỹ lưỡng các đặc điểm của chúng có thể giúp tìm ra manh mối về cách thiên hà hình thành, có thể là do va chạm với các thiên hà lân cận khác.

Ngoài hố đen siêu lớn này, CEERS còn xác định được 11 thiên hà cực kỳ già, có niên đại từ khi vũ trụ được 470 triệu đến 675 triệu năm tuổi. Bằng cách nghiên cứu những thiên hà sơ khai như vậy, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tìm hiểu về cách mà các thiên hà hình thành và phát triển trong suốt lịch sử của vũ trụ.