Phát hiện lỗ đen cổ xưa nhất vũ trụ, già hơn Trái Đất 8 tỉ năm

Theo Live Science, đây là lỗ đen cổ xưa nhất vũ trụ từng được con người quan sát. Nó có khối lượng gấp 1,6 triệu lần Mặt Trời và là lỗ đen trung tâm của thiên hà cổ đại GN-z11.

Lỗ đen này là đại diện cho những con 'quái vật' gây bối rối cho giới thiên văn, tồn tại trong vũ trụ trẻ đang phát sáng trong 1 tỉ năm đầu tiên.

Ảnh đồ họa mô tả lỗ đen quái vật - Ảnh: LIVE SCIENCE

Vũ trụ của chúng ta được tính toán khoảng 13,8 tỉ tuổi, đồng nghĩa với việc lỗ đen vừa được xác định đã hơn 13,3 tỉ tuổi, già hơn Trái Đất gần 8 tỉ tuổi.

Làm thế nào các 'xoáy nước' cổ đại có thể đạt kích thước khủng khiếp đến vậy chỉ vài trăm triệu năm sau Big Bang, đó vẫn là một câu đố. Vì vậy, việc phát hiện ra một đại diện của thế giới sơ khai bí ẩn là rất quan trọng.

'Chúng phải trải qua sự ra đời hoặc hình thành đặc biệt nào đó, với sự phát triển đặc biệt' - GS Roberto Maiolino từ Đại học Cambridge (Anh), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

TS Maiolino và các cộng sự đã sử dụng dữ liệu ghi nhận từ Thiết bị hồng ngoại trung (MIRI) và Camera cận hồng ngoại của James Webb, một kính viễn vọng đồng điều hành bởi NASA/ESA/CSA (các cơ quan vũ trụ của Mỹ, châu Âu, Canada), để 'gạn lọc' ra dấu hiệu của lỗ đen.

Do kính viễn vọng này có tầm quan sát rất lớn, chưa kể tận dụng các cụm thiên hà, thiên hà tiền cảnh làm 'thấu kính hấp dẫn', nên có thể nhìn xa hàng tỉ năm ánh sáng, cũng là nhìn xuyên về quá khứ hàng tỉ năm trước và xác định các vật thể cổ đại.

Trước đây, người ta tin rằng lỗ đen được sinh ra bởi sự sụp đổ của các ngôi sao khổng lồ, kích thước ban đầu khá nhỏ. Chúng không ngừng ngấu nghiến khí, bụi, các ngôi sao khác... thậm chí 'ăn thịt' lẫn nhau để đạt được kích thước 'quái vật'.

Tuy nhiên, với thời gian vỏn vẹn vài triệu năm sau khi vũ trụ ra đời, lỗ đen siêu khối khó có thể kịp hình thành theo cách đó. Phát biểu của TS Maiolino ngụ ý các lỗ đen cổ đại có thể đã hình thành và phát triển theo cách hoàn toàn khác các lỗ đen ngày nay.

Hai lời giải thích khả dĩ nhất cho các con quái vật 'trên trời rơi xuống' trong vũ trụ là chúng hình thành trực tiếp từ sự sụp đổ đột ngột của các đám mây khí khổng lồ, hoặc các điều kiện vũ trụ sơ khai đã khiến các lỗ đen và cụm sao hợp nhất một cách nhanh chóng.

Ngoài ra, có giả thuyết cho rằng một số lỗ đen quái vậy thực sự đã ra đời trước cả vũ trụ.