Lộ diện “người khổng lồ bí ẩn” chưa từng thấy trong vũ trụ

Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã sử dụng 3 đài quan sát sóng hấp dẫn LIGO - Virgo - KAGRA (lần lượt đặt tại Mỹ, Ý và Nhật Bản) để xem xét lại một vụ hợp nhất giữa 2 lỗ đen được phát hiện năm 2019. Họ đã nhận ra một tình huống chưa từng được ghi nhận trong vũ trụ.

Đó là sự hiện diện tiềm năng của một lỗ đen thứ ba, mang biệt danh "người khổng lồ bí ẩn".

"Đây là bằng chứng rõ ràng đầu tiên về vật thể thứ ba trong sự kiện hợp nhất của một cặp lỗ đen" - nhà thiên văn học Wen-Biao Han từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết.

Lỗ đen đôi được xem xét có tên là GW190814, là kết quả hợp nhất của 2 lỗ đen khối lượng rất chênh lệch.

Chúng bao gồm một lỗ đen được cho là nhỏ nhất từng được phát hiện, nhỏ đến mức gần như là một sao neutron - chỉ bằng 2,6 lần khối lượng Mặt Trời của chúng ta.

Lỗ đen còn lại có khối lượng lớn hơn đáng kể, khoảng 23 lần khối lượng Mặt Trời. Tỉ lệ khối lượng này nằm ngoài dự đoán của các mô hình tiến hóa sao, vốn cho rằng các cặp vật thể đôi thường gồm 2 thứ có kích thước, khối lượng tương đương.

Theo Science Alert, nghiên cứu mới này cho thấy mỗi lỗ đen trong cặp đôi ban đầu có thể không hình thành riêng lẻ mà là một phần của hệ thống hấp dẫn phức tạp hơn.

Công trình vừa được công bố trên The Astrophysical Journal Letters đã bàn đến một lý thuyết cho rằng một lỗ đen đôi có thể hình thành từ 2 lỗ đen riêng biệt, bị kéo lại với nhau bởi lực hấp dẫn của một vật thể vũ trụ thứ ba, lớn hơn nhiều, có thể cũng là lỗ đen.

Họ đã so sánh mô hình lý thuyết này với hệ lỗ đen GW190814 và xác định nhiều điểm tương đồng. Theo đó, GW190814 có thể là ví dụ đầu tiên về loại hệ thống này.

Bằng chứng này cũng cho thấy các lỗ đen đôi có thể được hình thành theo những con đường phức tạp hơn nhiều so với những gì khoa học từng bàn đến trước đây.

Các nhà nghiên cứu vẫn chưa thể xác định "người khổng lồ bí ẩn" trong hệ GW190814 có các tính chất như thế nào. Họ vẫn đang tiếp tục tận dụng sức mạnh của bộ ba LIGO - Virgo - KAGRA để tìm hiểu về cụm vật thể này cũng như tìm kiếm các ví dụ tương đương.