Hố đen bất ngờ "ợ" năng lượng suốt 4 năm, mạnh gấp 100 nghìn tỷ lần Death Star: Giới khoa học choáng váng

Một hố đen "im lặng" rồi bất ngờ bùng nổ dữ dội

Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học vẫn cho rằng khi một ngôi sao bị hố đen "nuốt chửng", năng lượng phát ra sẽ bùng lên trong thời gian ngắn rồi nhanh chóng suy giảm. Thế nhưng sự kiện mang tên AT2018hyz lại đi theo một kịch bản hoàn toàn khác, khiến cộng đồng khoa học toàn cầu phải theo dõi sát sao.

AT2018hyz được phát hiện lần đầu vào năm 2018, khi một ngôi sao nhỏ vô tình tiến quá gần một hố đen siêu khổng lồ nằm trong một thiên hà cách Trái Đất khoảng 665 triệu năm ánh sáng. Dưới tác động của lực hấp dẫn cực mạnh, ngôi sao này bị xé nát trong hiện tượng gọi là sự kiện gián đoạn thủy triều (Tidal Disruption Event – TDE).

Trong quá trình đó, vật chất của ngôi sao bị kéo dài và biến dạng dữ dội là hiện tượng thường được mô tả bằng thuật ngữ "spaghettification", tức bị kéo thành những sợi mảnh như mì spaghetti. Ban đầu, AT2018hyz không gây nhiều chú ý, bởi sau cú xé sao ban đầu, hố đen gần như im lặng suốt 3 năm.

Tuy nhiên, từ năm 2021, các kính thiên văn vô tuyến bất ngờ ghi nhận sự thay đổi ngoạn mục hố đen này bắt đầu phát sáng mạnh mẽ, liên tục "ợ" ra những luồng năng lượng khổng lồ dưới dạng sóng vô tuyến. Đến nay, mức phát xạ đã tăng gấp khoảng 50 lần so với thời điểm đầu được quan sát.

Năng lượng khủng khiếp chưa từng có tiền lệ

Theo các phép tính của nhóm nghiên cứu, lượng năng lượng mà AT2018hyz đang giải phóng có thể mạnh gấp tới 100 nghìn tỷ lần Death Star – siêu vũ khí nổi tiếng trong loạt phim Star Wars có khả năng phá hủy cả một hành tinh trong tích tắc.

So sánh này tuy mang tính hình ảnh, nhưng đủ để cho thấy mức độ khủng khiếp của hiện tượng. Trên thực tế, các nhà khoa học cho biết năng lượng từ AT2018hyz có thể sánh ngang với vụ nổ tia gamma là một trong những sự kiện mạnh nhất từng được ghi nhận trong vũ trụ.

Tiến sĩ Yvette Cendes, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Oregon và là tác giả chính của nghiên cứu, thừa nhận đây là điều hoàn toàn ngoài dự đoán. Bà cho biết rất khó tìm được một sự kiện thiên văn nào khác lại tăng độ sáng liên tục trong nhiều năm như vậy, thay vì mờ dần theo thời gian.

Vì sao hiện tượng này khiến giới khoa học bối rối?

Thông thường, khi một hố đen xé nát một ngôi sao, phần lớn vật chất sẽ rơi vào hố đen, còn năng lượng phát ra sẽ đạt đỉnh trong thời gian ngắn rồi nhanh chóng suy yếu. Với AT2018hyz, kịch bản lại đảo ngược hố đen "ngủ yên" trong vài năm, sau đó mới bất ngờ bùng nổ mạnh mẽ.

Giáo sư Edo Berger của Đại học Harvard, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết nhóm của ông đã theo dõi nhiều sự kiện TDE bằng kính thiên văn vô tuyến trong hơn một thập kỷ. Dù từng ghi nhận một số trường hợp phát sáng, nhưng chưa từng thấy sự kiện nào "im lặng" lâu như vậy rồi mới bùng phát dữ dội, trở thành một trong những TDE sáng nhất từng quan sát.

Tiến sĩ Cendes ví von hiện tượng này giống như việc hố đen bất ngờ "ợ" ra một lượng lớn vật chất từ ngôi sao mà nó đã nuốt cách đây nhiều năm là điều hoàn toàn nằm ngoài các mô hình lý thuyết hiện tại.

Hố đen – "kẻ ăn uống bừa bãi" của vũ trụ

Giới thiên văn thường gọi hố đen là những "kẻ ăn uống bừa bãi". Chúng không chỉ nuốt vật chất xung quanh mà đôi khi còn phóng ngược một phần ra ngoài dưới dạng các luồng tia hoặc sóng năng lượng. Tuy nhiên, những quá trình này thường diễn ra nhanh chóng, chứ không kéo dài dai dẳng như AT2018hyz.

Phát hiện mới cho thấy các hố đen có thể hành xử phức tạp và khó đoán hơn nhiều so với những gì khoa học từng nghĩ. Điều này buộc các nhà nghiên cứu phải xem xét lại cách vật chất tương tác và giải phóng năng lượng xung quanh những "quái vật hấp dẫn" này.

Nghiên cứu về AT2018hyz đã được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal, và hiện vẫn đang được theo dõi liên tục. Các nhà khoa học dự đoán luồng sóng vô tuyến từ hố đen này có thể còn tiếp tục tăng và đạt cực đại trong năm tới.

Trong tương lai, việc theo dõi AT2018hyz không chỉ giúp giải mã hành vi kỳ lạ của hố đen, mà còn mở ra cơ hội hiểu sâu hơn về cách vũ trụ vận hành ở những điều kiện khắc nghiệt nhất. Với giới thiên văn, đây không chỉ là một phát hiện gây sốc, mà còn là lời nhắc nhở rằng vũ trụ vẫn còn vô số bí ẩn chưa được giải đáp.