Các nghiên cứu lý thuyết dự đoán 100 triệu đến 1 tỷ lỗ đen trong thiên hà Milky Way của chúng ta. Cho đến nay, các nhà thiên văn học đã tìm thấy khoảng 60. Một khám phá tình cờ có thể dẫn đến việc tìm kiếm thêm.
Xem lớn hơn.| Nghệ sĩ khái niệm về một lỗ đen đi lạc đang xông qua một đám mây khí di chuyển dày đặc, nhanh chóng được gọi là Bullet. Khí được kéo theo lực hấp dẫn mạnh mẽ của lỗ đen để tạo thành dòng khí hẹp. Hình ảnh qua Đài quan sát Đài phát thanh NAOJ Nobeyama / Đại học Keio.
Nhiều lỗ đen mà chúng ta nghe thấy ngày nay là siêu lớn, được tìm thấy tại các trung tâm của các thiên hà, với khối lượng gấp hàng trăm nghìn đến hàng tỷ lần mặt trời. Nhưng các lỗ đen nhỏ hơn nhiều được cho là đi lang thang trong không gian của thiên hà Milky Way và các thiên hà khác. Lý thuyết thiên văn dự đoán 100 triệu đến 1 tỷ lỗ đen của cái gọi là thuộc về sao các lỗ đen trong Dải Ngân hà của chúng ta, với khối lượng lên tới vài chục lần so với mặt trời của chúng ta. Cho đến nay, các nhà thiên văn học đã tìm thấy khoảng 60. Vào ngày 2 tháng 2 năm 2017, các nhà thiên văn học tại Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản (NAOJ) đã công bố phân tích về chuyển động khí của một đám mây vũ trụ chuyển động cực nhanh - có biệt danh là Bullet - ẩn nấp bên ngoài tàn dư siêu tân tinh được gọi là W44. Trong khu vực này, một lỗ đen yên tĩnh, có thể chịu trách nhiệm cho chuyển động nhanh Bullet Bullet. Các nhà thiên văn học cho biết phân tích của họ có thể đóng vai trò là nguyên mẫu để khám phá thêm nhiều lỗ đen trong thiên hà Milky Way của chúng ta. Theo những tuyên bố của các nhà thiên văn học:
Kết quả này đánh dấu sự khởi đầu của việc tìm kiếm các lỗ đen yên tĩnh; hàng triệu vật thể như vậy dự kiến sẽ trôi nổi trong Dải Ngân hà mặc dù chỉ có hàng chục vật thể được tìm thấy cho đến nay.
Các nhà thiên văn học đã công bố phát hiện của họ vào tháng 1 năm 2017 trong bài đánh giá ngang hàng Tạp chí vật lý thiên văn.
Hố đen là một nơi trong không gian, nơi vật chất bị nén lại trong một không gian nhỏ bé, và nơi trọng lực kéo mạnh đến mức ngay cả ánh sáng cũng có thể thoát ra. Lỗ đen có màu đen. Không có ánh sáng đến từ họ. Cho đến nay, hầu hết các lỗ đen sao được biết đến là những người có các ngôi sao đồng hành. Lỗ đen kéo khí từ người bạn đồng hành, chất đống xung quanh nó và tạo thành một đĩa. Đĩa nóng lên do lực hấp dẫn khổng lồ của lỗ đen và phát ra bức xạ cực mạnh.
Mặt khác, nếu một lỗ đen trôi nổi một mình trong không gian - như nhiều người phải vậy - việc thiếu ánh sáng hoặc bất kỳ loại phát xạ nào sẽ khiến nó rất, rất khó tìm thấy.
Xem lớn hơn. | Nghệ sĩ khái niệm của Cygnus X-1, một trong những lỗ đen sao đầu tiên được biết đến. Lỗ đen nằm bên trái. Nó có một cái đĩa xung quanh nó, được làm từ vật liệu được kéo từ ngôi sao đồng hành bên phải và nó có một tia nước phát ra từ hai cực. Đĩa và máy bay phản lực là những gì các nhà thiên văn học quan sát. Nếu một lỗ đen thiếu một ngôi sao đồng hành, nó sẽ khó tìm hơn nhiều. Hình ảnh qua NASA.
Sinh viên tốt nghiệp Masaya Yamada và giáo sư Tomoharu Oka, cả hai trường đại học Keio, đã lãnh đạo một nhóm nghiên cứu đang khảo sát các đám mây khí quanh tàn dư siêu tân tinh W44, nằm cách chúng ta 10.000 năm ánh sáng, khi họ nhận thấy điều gì đó bất thường. Tuyên bố của họ giải thích:
Trong quá trình khảo sát, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một đám mây phân tử nhỏ gọn với chuyển động bí ẩn. Đám mây này, ‘Bullet, phúc có tốc độ hơn 100 km / giây, vượt quá tốc độ âm thanh trong không gian giữa các vì sao hơn hai bậc độ lớn. Ngoài ra, đám mây này, với kích thước hai năm ánh sáng, di chuyển ngược so với vòng quay của thiên hà Milky Way.
Năng lượng chuyển động của Bullet lớn hơn nhiều lần so với năng lượng của siêu tân tinh W44 ban đầu. Các nhà thiên văn học nghĩ rằng năng lượng này phải đến từ một lỗ đen yên tĩnh, đi lạc và họ đã đề xuất hai kịch bản để giải thích Bullet:
Trong cả hai trường hợp, một nguồn trọng lực tối và nhỏ gọn, có thể là lỗ đen, có một vai trò quan trọng. Một kịch bản là mô hình vụ nổ ’, trong đó một vỏ khí mở rộng của tàn dư siêu tân tinh đi qua một lỗ đen tĩnh. Lỗ đen kéo khí rất gần với nó, tạo ra một vụ nổ, làm tăng tốc khí về phía chúng ta sau khi vỏ khí đi qua lỗ đen. Trong trường hợp này, các nhà thiên văn học ước tính rằng khối lượng của lỗ đen sẽ gấp 3,5 lần khối lượng mặt trời hoặc lớn hơn.
Kịch bản khác là mô hình ‘gián đoạn, trong đó một lỗ đen tốc độ cao xông qua một luồng khí dày đặc và khí được kéo theo lực hấp dẫn mạnh mẽ của lỗ đen để tạo thành dòng khí. Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu ước tính khối lượng của lỗ đen sẽ gấp 36 lần khối lượng mặt trời hoặc lớn hơn. Với bộ dữ liệu hiện tại, nhóm khó có thể phân biệt kịch bản nào có nhiều khả năng.
Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ giải quyết được hai tình huống có thể xảy ra và tìm thấy bằng chứng chắc chắn hơn về lỗ đen trong Bullet với các quan sát có độ phân giải cao hơn bằng giao thoa kế vô tuyến, chẳng hạn như Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) ở Chile.
Điểm mấu chốt: Các nhà thiên văn học Nhật Bản cho biết họ đã tìm thấy một cách mới để khám phá các lỗ đen đi lạc trong thiên hà Milky Way của chúng ta. Họ tin rằng họ đã tìm thấy một lỗ đen như vậy trong khu vực của tàn dư siêu tân tinh W44. Trong trường hợp này, lỗ đen có thể chịu trách nhiệm cho chuyển động rất nhanh của đám mây khí ở khu vực này, có biệt danh là Bullet.