NexFuture (04/11/2025): Trong một phát hiện mang tính lịch sử, các nhà khoa học lần đầu tiên đã xác nhận sự tồn tại của một hố đen đơn độc một vật thể lang thang trong thiên hà của chúng ta mà không có bất kỳ ngôi sao đồng hành nào. Phát hiện này mở ra một chương mới trong việc tìm kiếm những "bóng ma" vô hình đang trôi nổi khắp Dải Ngân Hà.
Hầu hết các hố đen mà chúng ta từng biết đều "tự lộ diện" bằng cách tương tác dữ dội với một ngôi sao đồng hành. Khi hố đen "ăn" vật chất từ ngôi sao bên cạnh, nó tạo ra một đĩa bồi tụ phát sáng rực rỡ trong tia X. Nhưng vật thể này, được đặt tên là OGLE-2011-BLG-0462, lại hoàn toàn khác biệt.
Nó là một kẻ du mục, vô hình và đơn độc.
Sự tồn tại của nó chỉ được phát hiện nhờ một hiệu ứng tinh vi của lực hấp dẫn. Giờ đây, sau hơn một thập kỷ quan sát, các nhà khoa học đã có thể tự tin tuyên bố: Đây chính là một hố đen.
Cuộc Săn Lùng "Bóng Ma" Vũ Trụ
Việc tìm kiếm một hố đen cô độc giống như mò kim đáy bể trong bóng tối. Vì chúng không phát sáng và không có gì để "ăn", chúng hoàn toàn vô hình trước các kính thiên văn thông thường. Tuy nhiên, các nhà lý thuyết từ lâu đã dự đoán rằng Dải Ngân Hà của chúng ta có thể chứa đầy những hố đen "mồ côi" như vậy—tàn tích của những ngôi sao khổng lồ đã chết và bị văng ra khỏi hệ sao ban đầu của chúng.
Câu hỏi luôn là: Làm thế nào để tìm thấy một thứ vô hình?
Câu trả lời đến từ một trong những dự đoán thiên tài của Albert Einstein: hiệu ứng vi thấu kính hấp dẫn (gravitational microlensing).
Giải Mã Hiệu Ứng Thấu Kính Hấp Dẫn
Theo Thuyết Tương đối rộng, các vật thể có khối lượng lớn sẽ bẻ cong không-thời gian xung quanh chúng. Lực hấp dẫn của chúng cũng bẻ cong đường đi của ánh sáng, hoạt động như một "kính lúp vũ trụ".
Vào tháng 7 năm 2011, vật thể bí ẩn OGLE-2011-BLG-0462 đã đi ngang qua ngay trước một ngôi sao ở rất xa thuộc chòm sao Cung Thủ (Sagittarius).
Khi nó đi qua, trường hấp dẫn cực mạnh của nó đã hoạt động như một thấu kính, bẻ cong và khuếch đại ánh sáng từ ngôi sao nền ở phía sau. Từ Trái Đất, các nhà thiên văn quan sát thấy ngôi sao xa xôi đó đột ngột sáng lên rồi mờ dần—một sự kiện lóe sáng thoáng qua, tinh tế nhưng là bằng chứng không thể chối cãi về một vật thể vô hình khổng lồ vừa đi qua.
Sự kiện lóe sáng ngắn ngủi đó đã khởi động một chiến dịch quan sát kéo dài hơn một thập kỷ.
Hành Trình 14 Năm: Từ Nghi Ngờ Đến Khẳng Định
Phát hiện ban đầu vào năm 2011 chỉ cho thấy có gì đó ở đó, nhưng chưa thể xác định đó là gì. Nó có thể là một ngôi sao lùn mờ nhạt, một sao neutron, hay một hố đen.
Để phân biệt chúng, các nhà khoa học cần xác định chính xác khối lượng của nó. Đây là lúc các đài quan sát mạnh nhất của nhân loại vào cuộc.
Một nhóm các nhà thiên văn học, dẫn đầu bởi Kailash C. Sahu, đã sử dụng dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Hubble và Tàu vũ trụ Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu.
Hubble được sử dụng để thực hiện các phép đo "đo lường thiên văn" (astrometry) cực kỳ chính xác. Nó không chỉ đo độ sáng của ngôi sao nền mà còn đo lường sự dịch chuyển vị trí cực nhỏ của ngôi sao đó trên bầu trời khi ánh sáng của nó bị bẻ cong.
Gaia cung cấp các phép đo chính xác về chuyển động của các ngôi sao, giúp hiệu chỉnh dữ liệu và xác định khoảng cách.
Sau khi phân tích dữ liệu Hubble thu thập được từ năm 2011 đến năm 2022, nhóm nghiên cứu đã đi đến kết luận:
Vật thể vô hình này có khối lượng gấp khoảng 7.1 lần khối lượng Mặt Trời của chúng ta.
Khối lượng này quá lớn để có thể là một sao neutron (vốn chỉ nặng tối đa khoảng 2-3 lần Mặt Trời). Nó chỉ có thể là một hố đen.
Chân Dung "Kẻ Lang Thang" Trong Sân Nhà
Phát hiện này không chỉ mang tính đột phá mà còn đáng kinh ngạc vì vị trí của nó. Hố đen OGLE-2011-BLG-0462 nằm cách chúng ta chỉ 5.000 năm ánh sáng.
Trong khi 5.000 năm ánh sáng nghe có vẻ xa, thì trong phạm vi của Dải Ngân Hà (rộng hơn 100.000 năm ánh sáng), nó thực sự là một "gã hàng xóm" hắc ám đang lang thang ngay trong sân sau của chúng ta.
Nghiên cứu này (được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal) đã chính thức niêm phong danh tính của nó, biến nó từ một ứng cử viên bị nghi ngờ vào năm 2022 thành hố đen đơn độc đầu tiên được xác nhận trong lịch sử.
Tương Lai: Một Bầu Trời Đầy Hố Đen Đơn Độc
Phát hiện ra "kẻ lang thang" đầu tiên này có thể chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Các nhà khoa học tin rằng có tới hàng trăm triệu hố đen đơn độc như thế này đang âm thầm trôi dạt trong Dải Ngân Hà.
Và chúng ta sắp có một công cụ mới, mạnh mẽ hơn nhiều để săn lùng chúng.
Khi NASA phóng Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman vào năm 2027, nó được thiết kế đặc biệt để thực hiện các cuộc khảo sát vi thấu kính hấp dẫn trên quy mô lớn. Với tầm nhìn rộng và độ nhạy cao, Roman được dự đoán sẽ phát hiện ra hàng nghìn sự kiện vi thấu kính, giúp khám phá thêm hàng chục "gã khổng lồ thầm lặng" này.
Chúng ta đang bước vào một kỷ nguyên mới, nơi bầu trời đêm có thể ẩn chứa nhiều "bóng ma" hơn chúng ta từng tưởng tượng.
