Theo Space, đây là lần đầu tiên các nhà khoa học phát hiện ra siêu lỗ đen đang lao nhanh vào khoảng không vũ trụ, và nó dường như đang bị đẩy khỏi thiên hà chủ. Cùng với sự di chuyển của lỗ đen này, hàng loạt ngôi sao mới được sinh ra và vệt khí ion hóa dài đến 200.000 năm ánh sáng.
Phát hiện trên được nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Yale đăng tải trên trang arXiv.org và được tạp chí The Astrophysical Journal Letters dẫn lại sau đó. Đây được xem là bằng chứng đầu tiên về một thiên thể siêu nặng như lỗ đen có thể bị đẩy ra khỏi thiên hà chứa nó và lang thang trong không gian giữa các vì sao.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra siêu lỗ đen “lang thang” trên khi sử dụng kính viễn vọng không gian Hubble để quan sát thiên hà lùn RCP 28, nằm cách Trái đất khoảng 7,5 tỷ năm ánh sáng. Lỗ đen thoát ra ngoài để lại một vệt ánh sáng kéo dài giữa khoảng không vũ trụ.
Hình minh họa cho thấy một lỗ đen bị đẩy ra khỏi trung tâm của một thiên hà, cùng với đó là vệt sáng khí ion hóa theo sau (Ảnh: Đại học Keio)
Theo tính toán của các nhà khoa học, vệt khí ion hóa của lỗ đen “lang thang” kéo dài đến hơn 200.000 năm ánh sáng, gần gấp đôi chiều rộng của Milky Way – thiên hà đang chứa Hệ Mặt Trời. Khí đi qua lỗ đen được ước tính khối lượng gấp 20 triệu lần Mặt Trời và có tốc độ đi chuyển lên đến 5,6 triệu km/h, gấp khoảng 4.500 lần vận tốc âm thanh.
Theo các nhà nghiên cứu, lỗ đen này hướng ngay đến trung tâm của một thiên hà khác, nơi thường có một siêu lỗ đen lớn hơn tồn tại.
Giáo sư vật lý và thiên văn học Pieter van Dokkum, người đứng đầu nhóm nghiên cứu trên cho biết: “Ban đầu chúng tôi tìm thấy một vệt sáng mỏng thông qua kính viễn vọng không gian Hubble hướng đến trung tâm của thiên hà RCP 28”.
Sau đó, giáo sư Dokkum và các cộng sự chuyển sang quan sát hiện tượng này bằng kính thiên văn Keck ở Hawaii. Từ đó họ xác định được vệt sáng bí ẩn dẫn thẳng đến thiên hà RCP 28. Phân tích các chi tiết và đặc điểm của hiện tượng này, nhóm nghiên cứu kết luận rằng họ tìm thấy một lỗ đen bị đang bị đẩy ra khỏi thiên hà chứa nó.
Theo Space, hầu hết các thiên hà lớn đều chứa các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của chúng. Những siêu lỗ đen này khi hoạt động thường phóng ra các tia vật chất ở tốc độ cao, có thể được coi là các vệt sáng bề ngoài giống với vệt sáng mà nhóm của giáo sư Dokkum phát hiện.
Câu hỏi được các nhà khoa học quan tâm nhất lúc này là làm thế nào một thiên thể nặng như lỗ đen có thể bị đẩy ra khỏi một thiên hà.
Sau khi lỗ đen siêu lớn chạy trốn được xác nhận, câu hỏi tiếp theo mà các nhà thiên văn học cần trả lời là làm thế nào một vật thể khổng lồ như vậy bị đẩy ra khỏi thiên hà chủ của nó.
Các nhà khoa học dự đoán lỗ đen siêu lớn di chuyển ra khỏi thiên hà của mình là kết quả của hai lỗ đen va chạm và sáp nhập.
Theo lý giải của giáo sư Dokkum, khi hai lỗ đen siêu lớn hợp nhất, chúng sẽ tạo thành một lỗ đen lớn hơn nằm ở trung tâm của thiên hà mới hình thành. Nhưng thỉnh thoảng, các sóng hấp dẫn từ vụ sáp nhập cũng tạo ra một lực giật lại, tạo ra cú hích cực mạnh cho lỗ đen siêu lớn mới khiến nó lao ra khỏi lõi thiên hà.
Ngoài ra, lỗ đen này cũng có khả năng thuộc hệ lỗ đen đôi hiếm thấy. "Bạn đồng hành" của nó chưa được phát hiện có thể do không phát ra tia maser.
Tuy nhiên các nhà thiên văn học không chắc mức độ phổ biến của những cuộc tháo chạy của lỗ đen như ở thiên hà RCP 28. "Các siêu lỗ đen siêu lớn bị đẩy ra khỏi thiên hà được dự đoán nhiều lần trong suốt 50 năm qua nhưng chưa có lỗ đen nào được nhìn thấy rõ ràng", giáo sư Dokkum nói.
Ông Dokkum cho biết, cần có những quan sát sâu hơn với các kính viễn vọng khác để tìm ra bằng chứng trực tiếp về lỗ đen “lang thang” của thiên hà RCP 28.
