Chào các bạn! Khi nghe đến cụm từ “hố đen vũ trụ”, có lẽ bạn sẽ hình dung ra một chiếc máy hút khổng lồ ngoài không gian nuốt chửng mọi thứ xung quanh. Nhưng những khám phá gần đây cho thấy hố đen hấp dẫn và kỳ lạ hơn hình ảnh quen thuộc đó rất nhiều.
Các nhà thiên văn không chỉ tìm thấy chúng, mà còn đang vượt qua giới hạn của vật lý, lần theo dấu vết nguồn gốc sơ khai và thậm chí chứng kiến chúng va chạm trong thời gian thực. Hãy cùng khám phá những điều mới nhất mà nghiên cứu tiết lộ.
Hố đen cổ xưa nhất từng được phát hiện
Năm 2025, Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) đã xác định được hố đen sớm nhất từng phát hiện trong thiên hà CAPERS-LRD-z9, hình thành chỉ 500 triệu năm sau thời kỳ sơ khai. Hố đen này có khối lượng khoảng 38 triệu Mặt Trời, chiếm gần 5% khối lượng sao của cả thiên hà là một manh mối cho thấy hố đen trong vũ trụ sơ khai đã lớn nhanh đến kinh ngạc (Taylor, Đại học Texas Austin, 2025; LiveScience). Điều này thách thức các mô hình lâu nay cho rằng hố đen cần hàng tỷ năm để đạt kích thước như vậy. Có lẽ chúng ta cần xem xét lại giả thuyết: chúng sinh ra từ những “hạt mầm” khổng lồ hay hình thành nhờ sự sụp đổ trực tiếp cực nhanh?
Hố đen nguyên thủy: Sinh ra trước cả thiên hà?
Một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Roberto Maiolino (Đại học Cambridge) dẫn đầu đã phát hiện bằng kính JWST một hố đen dường như tách biệt bất thường khỏi thiên hà xung quanh. Nếu được xác nhận, đây có thể là hố đen nguyên thủy — hình thành ngay sau thời kỳ sơ khai, từ trước khi các thiên hà tồn tại. Phát hiện này có thể làm lung lay các mô hình vũ trụ học hiện tại và gợi ý rằng hố đen đã ảnh hưởng đến sự tiến hóa của vũ trụ sớm hơn nhiều so với chúng ta từng nghĩ.
Quan sát những gã khổng lồ quay tròn
Tại trung tâm thiên hà M87, hố đen siêu nặng M87 nổi tiếng với bức ảnh năm 2019 đã hé lộ thêm bí mật. Dữ liệu mới từ Kính thiên văn Chân trời sự kiện (EHT) cho thấy nó đang quay với tốc độ bằng khoảng 80% mức tối đa có thể, kéo theo cả không-thời gian xoáy quanh. Đĩa khí siêu nóng quanh nó chuyển động với vận tốc 14% tốc độ ánh sáng, trong khi vành sáng phát ra liên tục biến đổi khó lường (Drew, Joshi, 2025).
Khi hố đen đi thành cặp
Không phải hố đen nào cũng “ngồi yên” ở trung tâm thiên hà. Yuhan Yao (Đại học California, Berkeley) và cộng sự đã phát hiện hai hố đen lớn có quỹ đạo kỳ lạ: một trong số đó đang nuốt chửng một ngôi sao cách xa lõi thiên hà. Sự kiện hiếm này, gọi là “hiện tượng gián đoạn thủy triều lệch tâm”, gợi ý rằng có cả một quần thể hố đen lang thang ngoài kia nhiều khả năng bị đẩy ra ngoài do các vụ hợp nhất vũ trụ.
Hố đen lớn nhất từng được ghi nhận
Năm 2025, các nhà thiên văn đã tìm thấy một hố đen trong thiên hà “Móng ngựa vũ trụ” với khối lượng khổng lồ đến mức có thể lớn hơn hố đen trung tâm Ngân Hà tới 10.000 lần. Bằng cách sử dụng hiện tượng thấu kính hấp dẫn và quan sát chuyển động sao, Giáo sư Thomas Collett (Đại học Portsmouth) xác nhận quy mô khủng khiếp này, biến nó thành một trong những hố đen lớn nhất từng đo được.
Một ngôi sao bên bờ vực hư vô
Tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Megan Masterson và Erin Kara đã quan sát một sao lùn trắng quay quanh hố đen siêu nặng ở khoảng cách kỷ lục. Quỹ đạo của nó thu hẹp từ 18 phút xuống chỉ còn 7 phút trước khi ổn định, phát ra tia X khi tiến sát “điểm không thể quay lại”. Đây có lẽ là quỹ đạo gần nhất từng được ghi nhận quanh một hố đen, cho thấy lực hấp dẫn có thể bẻ cong cả không gian và thời gian.
Những nhấp nháy trong bóng tối
Một nhóm hợp tác giữa Viện Công nghệ Ấn Độ Guwahati, Tổ chức Nghiên cứu Không gian Ấn Độ (ISRO) và Đại học Haifa đã phát hiện hiện tượng nhấp nháy tia X nhanh — 70 lần mỗi giây từ hố đen khối lượng sao GRS 1915+105. Những nhấp nháy này tiết lộ sự thay đổi trong vành nhật hoa nóng của hố đen, vùng khí ion bao quanh nó, và mở ra hiểu biết mới về cách hố đen nuốt vật chất.
Vụ va chạm vũ trụ lớn nhất
Cuối cùng, các nhà vật lý sử dụng đài quan sát sóng hấp dẫn LIGO đã ghi nhận vụ hợp nhất hố đen lớn nhất từ trước đến nay: hai hố đen, mỗi cái hơn 100 khối lượng Mặt Trời, đã va chạm tạo thành một “quái vật” nặng khoảng 265 khối lượng Mặt Trời. Vòng quay cực nhanh của chúng gợi ý rằng chính chúng cũng từng sinh ra từ các vụ va chạm trước đó, khẳng định quá trình “tăng trưởng phân cấp” của hố đen. Giáo sư Mark Hannam (Đại học Cardiff) gọi đây là “mắt xích còn thiếu” trong việc hiểu cách hố đen khổng lồ hình thành.
Tại sao điều này quan trọng?
Mỗi phát hiện trên đều mở rộng cách chúng ta nhìn nhận về hố đen:
- Sự phát triển sớm:
Thách thức mô hình tiến hóa vũ trụ
- Ứng viên nguyên thủy:
Có thể kết nối hố đen với giả thuyết vật chất tối
- Vòng quay cực hạn và hợp nhất:
Thử thách thuyết tương đối rộng của Einstein
- Nhấp nháy và sự kiện thủy triều:
Cho thấy hố đen ảnh hưởng đến thiên hà xung quanh như thế nào
Kết luận
Các bạn thân mến, hố đen không còn chỉ là những dấu chấm bí ẩn trong không gian. Chúng là những động cơ vũ trụ, định hình thiên hà, thử thách giới hạn vật lý và kết nối chúng ta với khoảnh khắc sơ khai của vũ trụ.
Càng khám phá, chúng càng thay đổi cách chúng ta hiểu về thời gian, lực hấp dẫn và lịch sử vũ trụ. Lần sau khi ngước nhìn bầu trời, hãy nhớ rằng: ở đâu đó ngoài kia, những hố đen đang va chạm, xoay tròn và viết lại câu chuyện của cả vũ trụ.
